Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1的規格為“5Ω 0.5A”，滑動變阻器R2的規格為“10Ω 1A”．閉合開關，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下列說法不正確的是 （ ）

A.電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.8W～1.25W
B.電流表示數允許的變化范圍為0.4A～0.5A
C.電路消耗總功率允許的變化范圍為2.4W～3W
D.變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為5Ω～10Ω

Answer 1

【答案】D
【解析】由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）當電壓表的示數為3V時，電路中的電流： I1= = =0.6A，
因電流表的量程為0.6A，定值電阻R1允許通過的最大電流為0.5A，變阻器R2允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，
此時電路中的總電阻：
R= = =12Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R2=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω，
則變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為7Ω～10Ω，故D錯誤；
電阻R1消耗功率最大功率：
P1=I大2R1=（0.5A）2×5Ω=1.25W，
電路消耗的最大功率：
P=UI大=6V×0.5A=3W；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，R1的功率和電路消耗的總功率最小，
此時電路中的電流：
I小= = =0.4A，
則電流表示數允許的變化范圍為0.4A～0.5A，故B正確；
電阻R1的最小功率：
P1′=I小2R1=（0.4A）2×5Ω=0.8W，
則電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.8W～1.25W，故A正確；
電路消耗的最小功率：
P′=UI小=6V×0.4A=2.4W，
則電路消耗總功率允許的變化范圍為2.4W～3W，故C正確．
故選D．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．