Question

【題目】如圖所示是某同學設計的監(jiān)測河水流速變化的裝置原理圖。機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動，電源電壓保持4.5V不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，定值電阻R1阻值為5Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“15Ω，1A”。閉合開關S，隨著水流速度的改變，下列說法正確的是（　　）

A. 當水流速度增大時，電壓表的示數(shù)變大

B. 當水流速度減小時，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大

C. 滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2.5Ω～10Ω

D. 電路消耗總電功率的變化范圍為1.35W～4.05W

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．流體的壓強跟流速有關，流速越大的位置，壓強越小。水流速度增大時，機翼狀的探頭上下表面的壓強不同，下表面壓強大于上表面壓強，R2滑片上移，阻值減小，R1與R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，電壓表示數(shù)減小；故A錯誤；

B．機翼狀的探頭上下表面的壓強不同，下表面壓強大于上表面壓強，水流速度減小時，上下表面的壓強差減小，R2滑片下移，阻值增大，電壓表與電流表的示數(shù)之比就是R2的阻值，故B正確；

C．串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，所以電路中的最大電流為I大＝0.6A，由I＝可得：電路中的總電阻R總＝＝＝7.5Ω，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R2＝R總﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，根據(jù)電壓表量程可知滑動變阻器接入電路中的電阻兩端的電壓最大為3V，即U2＝3V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點，R1的電壓：U1＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，此時電路中的電流最小：I小＝＝＝0.3A，滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R2′＝＝＝10Ω，滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2.5Ω～10Ω，故C正確；

D．電阻消耗功率的最大值：P大＝UI大＝4.5V×0.6A＝2.7W，電阻消耗功率的最小值：P小＝UI小＝4.5V×0.3A＝1.35W，電路消耗總電功率的變化范圍為1.35W～2.7W，故D錯誤。