Question

7．如圖所示，電源電壓保持6V 不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”．閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電阻R₁消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W
• B． 電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～0.5A
• C． 變阻器R₂接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω～20Ω
• D． 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～1.8W

Answer 1

分析 滑動變阻器R₂與定值電阻R₁串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理（電阻越大，電阻兩端的電壓越高），當(dāng)電壓表的示數(shù)最小時，變阻器接入電路的電阻最大；當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到最大值時，變阻器接入電路的電阻最��；根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用可分別求出電路中的總電阻和滑動變阻器接入電路中的電阻值，同時可以確定電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)以及電路中總功率的變化．

解答 解：
由圖可知，滑動變阻器R₂與定值電阻R₁串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，
電源兩端電壓為6V保持不變，定值電阻為10Ω；
由題意知，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為3V時，此時定值電阻R₁兩端的電壓U₁=3V，
電路中的電流I=I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，因此為了保證各元件的安全，電路中的最大電流為0.3A，
則滑動變阻器接入電路中的最小電阻：R_2小=$\frac{U-{U}_{1}}{I}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω，
變阻器接入電路的阻值最大為20Ω，則變阻器R₂接入電路的阻值允許變化范圍為10Ω～20Ω，故C錯誤；
電路消耗的最大功率P_總大=UI_大=6V×0.3A=1.8W；
電阻R₁消耗的最大功率P_1大=I_大²R₁=（0.3A）²×10Ω=0.9W；
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
即I_小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，所以電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～0.3A，故B錯誤；
電阻R₁消耗的最小功率P_1小=I_小²R₁=（0.2A）²×10Ω=0.4W，
所以，電阻R₁消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W，故A正確；
電路消耗的最小功率：P_總小=UI_小=6V×0.2A=1.2W，
所以，電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～1.8W，故D正確．
故選AD．

點評 題考查串聯(lián)電路中電壓、電流以及功率、滑動變阻器接入電路電阻的計算，注意求阻值范圍時，根據(jù)電流表和電壓表的最大值進(jìn)行計算，并且會靈活運用歐姆定律．