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(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(dāng)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(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：${I}_{1}^{′}=\frac{6}{10+20}=0.2A$
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(jìn)行計算，并且會靈活運用歐姆定律．