Question

20．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R₁的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動變阻器R₂ 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P 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～3W

Answer 1

分析 滑動變阻器${R}_{2}^{\;}$與定值電阻${R}_{1}^{\;}$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），當電壓表的示數(shù)最小時，變阻器接入電路的電阻最大；當電流表的示數(shù)達到最大值時，變阻器接入電路的電阻最��；根據(jù)歐姆定律的應用可分別求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：電源兩端電壓為6V保持不變，定值電阻為10Ω；
由題意知，當電壓表的最大測量值為3V時，此時定值電阻${R}_{1}^{\;}$兩端的電壓為：${U}_{1}^{\;}=3V$，電路中的電流為：${I}_{1}^{\;}=I={I}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{1}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}}=\frac{3V}{10Ω}=0.3A＜0.6A$，因此電路中的最大電流為0.3A；
故滑動變阻器接入電路中的最小電阻為：${R}_{2}^{\;}=\frac{6V-3V}{0.3A}=10Ω$；電路消耗的最大功率為：P=UI=6V×0.3A=1.8W；
電阻${R}_{1}^{\;}$消耗功率最大功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W，故BCD錯誤；
當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：${I}_{1}^{′}=\frac{6}{10+20}=0.2A$
電阻${R}_{1}^{\;}$消耗的最小功率為：$P′=（{I}_{1}^{′}）_{\;}^{2}{R}_{1}^{\;}=（0.2）_{\;}^{2}×10=0.4W$
則電阻${R}_{1}^{\;}$消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W，故A正確；
故選：A

點評 本題考查串聯(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，據(jù)電流表和電壓表的最大值進行計算，并且會靈活運用歐姆定律．