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，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）

A.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W
B.电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω
D.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；
由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流I1=I=I2= = =0.3A＜0.5A，因此电路中的最大电流为0.3A；故B错误；
故根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可得：
滑动变阻器两端的最小电压为U2最小=U﹣U1=6V﹣3V=3V，
由欧姆定律可知：接入电路中的最小电阻R2= = =10Ω；
所以，电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W；故A错误；
电阻R1消耗功率最大功率：P1=U1I=3V×0.3A=0.9W．
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，即I最小= =0.2A，
电阻R1消耗的最小功率：P′=（I1′）2R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W．
则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W；故D正确．
故选D．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，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），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：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．