Question

11．如图的电路，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，变阻器的最大值为50Ω，定值电阻R₀=10Ω，电源电压为6V 且保持不变，为了保证电路各元件安全，则在闭合开关后，移动滑片P 的过程中，不正确的是（　　）

• A． 电流表最小示数是0.3 A
• B． 滑动变阻器允许接入的最大电阻是10Ω
• C． 电路消耗的最小功率是1.5W
• D． R₀消耗的最大功率是3.6W

Answer 1

分析 由电路图可知，定值电阻R₀与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流，然后与电流表的量程相比较确定滑动变阻器可以接入电路中的电阻为零，根据P=UI求出R₀的最大功率；
（2）当电压表的示数最大时电路中的电流最小，电路的功率最小，根据串联电路的电压特点求出R₀两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器允许接入的最大电阻，根据P=UI求出电路的最小功率．

解答 解：由电路图可知，定值电阻R₀与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
没有超出电流表的量程，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0Ω，；
此时电路为R₀的简单电路，则R₀的最大功率：P₀=UI=6V×0.6A=3.6W，故D正确；
（2）当电压表示数最大为U_R=3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，电路的功率最小；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₀两端的电压：U₀=U-U_R=6V-3V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最小电流：
I_小=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，即电流表的最小示数为0.3A，故A正确；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，故B正确；
电路的最小功率：P_小=UI_小=6V×0.3A=1.8W，故C错误．
故选C．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意根据电压表的量程确定电路中的最小电流、根据电路中的最大电流确定滑动变阻器接入电路中的最小阻值．