Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓恒為6V，定值電阻R1為10Ω，滑動變阻器R2的規格為“20Ω 0.5A”，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A．則（ ）
A.電壓表測量的是電阻R1兩端的電壓
B.當變阻器R2的滑片P向左移動時，電壓表的示數變小
C.為了保證電路中各元件安全工作，變阻器R2接入電路的阻值范圍是2﹣10Ω
D.當變阻器R2接入電路中的阻值是8Ω時，通電1min電阻R1產生的熱量是53.3J

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，電壓表并聯在R2兩端測R2兩端的電壓，故A錯誤；（1）當變阻器R2的滑片P向左移動時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大， 由I= 可知，電路中的電流變小，
由U=IR可知，R1兩端的電壓變小，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R2兩端的電壓變大，即電壓表的示數變大，故B錯誤；（2）因串聯電路中各處的電流相等，且滑動變阻器允許通過的最大電流0.5A，電流表量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時變阻器接入電路中的電阻最小，
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，變阻器接入電路中的最小值：
R2小=R﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω，
當電壓表的示數U2大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
R1兩端的電壓：
U1=U﹣U2大=6V﹣3V=3V，
電路中的電流：
I小= = ，即 = ，
解得：R2大=10Ω，
變阻器R2接入電路的阻值范圍是2Ω～10Ω，故C正確；（3）當變阻器R2接入電路中的阻值是8Ω時，電路中的電流：
I= = = A，
通電1min電阻R1產生的熱量：
Q1=I2R1t=（ A）2×10Ω×60s≈66.7J，故D錯誤．
故選C．
【考點精析】利用歐姆定律及其應用和電功的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： 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）；電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．