Question

【題目】如圖為某同學實驗時所用電路，電路中電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動變阻器的最大值為50Ω，定值電阻R0為10Ω．電源電壓為6V且保持不變，實驗操作正確并保證電路各器材安全，則在閉合開關后移動滑片P的過程中（ ）
A.電流表的最大示數是0.6A
B.電壓表的最小示數是1V
C.滑動變阻器的最小功率是0.5W
D.電阻R0的最大功率是0.6W

Answer 1

【答案】BC
【解析】解：由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯，電壓表測定值電阻兩端電壓，電流表測電路電流；（1）∵電源的電壓大于電壓表的最大示數， ∴根據串聯電路的分壓特點可知當電壓表的示數最大時為3V，電路中的電流最大，
根據歐姆定律可得，電流表的最大示數：
Imax= = =0.3A，故A錯誤；（2）當滑動變阻器全部接入電路中，電阻最大為R總=R+R0=50Ω+10Ω=60Ω，
則電路中的電流：
Imin= = =0.1A，
電壓表最小示數為：
URmin=IminR0=0.1A×10Ω=1V，故B正確．
當滑動變阻器接入電路，電路中的電流為I，
滑動變阻器消耗的電功率：
PR=（U﹣R0I）I=UI﹣R0I2=6V×I﹣10Ω×I2 ，
功率是關于電流的二次函數，功率有最大值，并且在I=0.3A時功率最大，
由上分析可知：電流的變化范圍是：0.1A～0.3A，
所以最小值為Pmin=6V×I﹣10Ω×I2=6V×0.1A﹣10Ω×（0.1A）2=0.5W．故C正確；
電阻R0的最大功率為P0max=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W．故D不正確．
故選BC．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識可以得到問題的答案，需要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）；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．