Question

【题目】如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“5Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“10Ω 1A”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法不正确的是 （ ）

A. 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.8W～1.25W

B. 电流表示数允许的变化范围为0.4A～0.5A

C. 电路消耗总功率允许的变化范围为2.4W～3W

D. 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为5Ω～10Ω

Answer 1

【答案】D

【解析】试题分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）根据欧姆定律求出电压表的示数为3V时电路中的电流，然后结合滑动变阻器、定值电阻的规格和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，根据P=UI求出电阻R1的最大功率和电路消耗的最大总功率；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电阻R1的功率最小，根据P=I2R求出电阻R1的最小功率，然后得出电阻R1消耗功率允许的变化范围．

解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）当电压表的示数为3V时，电路中的电流：

I1===0.6A，

因电流表的量程为0.6A，定值电阻R1允许通过的最大电流为0.5A，变阻器R2允许通过的最大电流为1A，

所以，电路中的最大电流I大=0.5A，

此时电路中的总电阻：

R===12Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R2=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω，

则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为7Ω～10Ω，故D错误；

电阻R1消耗功率最大功率：

P1=I大2R1=（0.5A）2×5Ω=1.25W，

电路消耗的最大功率：

P=UI大=6V×0.5A=3W；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1的功率和电路消耗的总功率最小，

此时电路中的电流：

I小===0.4A，

则电流表示数允许的变化范围为0.4A～0.5A，故B正确；

电阻R1的最小功率：

P1′=I小2R1=（0.4A）2×5Ω=0.8W，

则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.8W～1.25W，故A正确；

电路消耗的最小功率：

P′=UI小=6V×0.4A=2.4W，

则电路消耗总功率允许的变化范围为2.4W～3W，故C正确．

故选D．