Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為6V，定值電阻R1=10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω,電壓表接入電路的量程為 0～3V，電流表接入電路的量程為0～0.6A。當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P從b端向a端移動過程中，在保證電壓表和電流表安全的情況下，下列說法正確的是（ ）

A. 電壓表的示數變小，電流表的示數變大

B. 電流表的示數變化范圍為0.2A～0.3A

C. 電阻R2的兩端電壓由4V減小到3V

D. 電阻R1消耗的功率的變化范圍為0.4W～0.9W

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

由電路圖知道，定值電阻R1 和滑動變阻器R2 串聯，電壓表測R1 兩端的電壓，電流表測電路中電流；當滑片由b端移到a端時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，則串聯電路中的總電阻減小；由于電源電壓不變，所以，電路中的電流變大，即電流表示數變大；由串聯電路電阻的分壓特點知道，R1 兩端電壓變大，即電壓表示數變大，故A錯誤；

當滑片在b端時，R1與R2的最大阻值串聯，電路的總電阻最大，是R=R1 +R2 =10Ω+20Ω=30Ω，電路中有最小電流，即I小=U/R=6V/30Ω=0.2A，且電壓表的示數是：U1最小=IR1 =0.2A×10Ω=2V；當滑片向a端移動時，由于電壓表接入電路的量程是0～3V，所以R1 兩端電壓最大是3V，此時電路中的電流最大，且最大電流是：I大=U/R1=3V/10Ω=0.3A，即滑片由b端移到a端的過程中，電流表的示數變化范圍是0.2A～0.3A，故B正確；

有以上分析知道，當電路中有最小電流時，電阻R2 的兩端電壓是：U2最大 =U-U1 =6V-2V=4V；

當電壓表示數最大為3V時，即電阻R1 兩端的最大電壓為3V時，由串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和知道，此時電阻R_2 的兩端電壓最小，且U2最小=U-U1最大=6V-3V=3V，所以滑片由b端移到a端的過程中，電阻R2 的兩端電壓由4V減小到3V，故C正確；

由P=U2/R知道，當電壓表有的最大測量值3V時，定值電阻R1 消耗的功率最大，P1最大=U1最大2/R1=(3V)2/10Ω=0.9W，當滑片P滑到b端時，電阻R1 消耗的功率最小，則最小功率P最小=U21最小R1=(2V)2/10Ω=0.4W，所以，電阻R1消耗的功率的變化范圍是0.4W～0.9W，故D正確，故選BCD。