Question

【題目】如圖所示，電源電壓4.5V，定值電阻R0為l0Ω，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“20Ω 2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“00.6A“、“03V”．閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（ ）
A.電流表示數(shù)最大值為0.6A
B.電壓表示數(shù)范圍為1V～3V
C.滑動(dòng)變阻器的功率達(dá)0.5W
D.滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為5Ω～10Ω

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．（1）當(dāng)電壓表的示數(shù)U0=3V時(shí)，電路中的電流： I= = =0.3A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，
所以，電路中的最大電流為0.3A，故A錯(cuò)誤；
此時(shí)電路中的總電阻：
R總= = =15Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，變阻器接入電路中的最小阻值：
R小=R總﹣R0=15Ω﹣10Ω=5Ω，
則滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為5Ω～20Ω，故D錯(cuò)誤；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的最小電流：
I小= = =0.15A，
電壓表的最小示數(shù)：
U0′=I小R0=0.15A×10Ω=1.5V，
所以，電壓表示數(shù)范圍為1.5V～3V，故B錯(cuò)誤；（3）電路中電流的電流：
I= ，
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：
P2=I2R=（ ）2R= = = = ，
當(dāng)R=R0=10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，
P2大= = =0.50625W，
所以，滑動(dòng)變阻器的功率達(dá)0.5W，故C正確．
故選C．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．