Question

【题目】如图为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器的最大值为50Ω，定值电阻R0为10Ω．电源电压为6V且保持不变，实验操作正确并保证电路各器材安全，则在闭合开关后移动滑片P的过程中（ ）
A.电流表的最大示数是0.6A
B.电压表的最小示数是1V
C.滑动变阻器的最小功率是0.5W
D.电阻R0的最大功率是0.6W

Answer 1

【答案】BC
【解析】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流；（1）∵电源的电压大于电压表的最大示数， ∴根据串联电路的分压特点可知当电压表的示数最大时为3V，电路中的电流最大，
根据欧姆定律可得，电流表的最大示数：
Imax= = =0.3A，故A错误；（2）当滑动变阻器全部接入电路中，电阻最大为R总=R+R0=50Ω+10Ω=60Ω，
则电路中的电流：
Imin= = =0.1A，
电压表最小示数为：
URmin=IminR0=0.1A×10Ω=1V，故B正确．
当滑动变阻器接入电路，电路中的电流为I，
滑动变阻器消耗的电功率：
PR=（U﹣R0I）I=UI﹣R0I2=6V×I﹣10Ω×I2 ，
功率是关于电流的二次函数，功率有最大值，并且在I=0.3A时功率最大，
由上分析可知：电流的变化范围是：0.1A～0.3A，
所以最小值为Pmin=6V×I﹣10Ω×I2=6V×0.1A﹣10Ω×（0.1A）2=0.5W．故C正确；
电阻R0的最大功率为P0max=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W．故D不正确．
故选BC．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．