Question

（2009?昌平區二模）如圖所示，L是標有“2V 1W”字樣的燈泡，電流表A₁、電流表A的量程均為0～0.6A，電源電壓保持不變．將滑動變阻器的滑片P滑至b端．斷開S₁、閉合S₂，電壓表的示數為6V，電流表A的示數為0.3A；閉合S₁、S₂，滑動變阻器的滑片P位置保持b端不變，電流表A的示數為0.4A，則下列選項正確的是（　　）

A．滑動變阻器的最大阻值是2Ω

B．R₁的阻值是15Ω

C．斷開S₁、S₂，為了保證電路的安全，電路中允許通過的最大電流是0.6A

D．斷開S₁、S₂，為了保證電路的安全，滑動變阻器的阻值調節范圍是8Ω至20Ω

Answer 1

分析：（1）斷開S₁、閉合S₂，電路為滑動變阻器最大阻值的簡單電路，電壓表的讀數就是電源電壓，由歐姆定律可求得滑動變阻器的最大阻值；
（2）閉合S₁、S₂，電阻R₀并聯在電源上，電流表測該支路的電流，由歐姆定律可求得R₀的阻值；
（3）S₁斷開，S₂閉合時電路為滑動變阻器的簡單電路，電壓表測電源的電壓，當S₂斷開時滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，根據并聯電路的電壓特點可知電壓表示數的變化；
（4）斷開S₁、S₂，滑動變阻器與電燈串聯，根據P=UI求出燈泡正常發光時的電流，然后結合電流表的量程確定電路的最大電流，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值．

解答：解：A、斷開S₁、閉合S₂，電路為滑動變阻器最大阻值的簡單電路，電壓表測電源的電壓即U=6V，
由I=

U

R

可得，滑動變阻器的最大阻值：
R_滑=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω，故A錯誤；
B、閉合S₁、S₂，電阻R₀可以接到電源上，電流表A₁的示數即為R₁的電流，
則R₁=

U

I0

=

6V

0.1A

=60Ω，故B錯誤；
C、S₁斷開，S₂由閉合到斷開時，由P=UI可得，燈泡的正常發光時的電流I_L=

PL

UL

=

1W

2V

=0.5A，
∵串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，∴電路中的最大電流I_max=0.5A，故C錯誤；
D、由P=UI可得，燈泡的正常發光時的電流I_L=

PL

UL

=

1W

2V

=0.5A，
∵串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流I_max=0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-2V=4V，
滑動變阻器接入電路中的最小值：
R_滑=

U滑

Imax

=

4V

0.5A

=8Ω，故D正確．
故選D．

點評：本題考查了開關的狀態對電路的連接方式的影響和利用歐姆定律、電功率公式的綜合計算，仔細判斷用電器在開關的不同狀態下的連接形式和靈活應用電學中的公式是關鍵．