Question

如圖所示的電路中，電源兩端電壓為4.5V并保持不變，定值電阻R₁的阻值為10Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為20Ω．電壓表接入電路的量程（0～3）V，電流表的接入電路量程（0～0.6）A．當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P在滑動的過程中，有下列幾種說法，其中正確的是

1. A.
   滑動變阻器的阻值變化范圍為5Ω～20Ω
2. B.
   電流表的示數變化范圍為0.15A～0.45A
3. C.
   電壓表的示數變化范圍為1.5V～4.5V
4. D.
   電路消耗的總功率的變化范圍為0.675W～2.7W

Answer 1

A
分析：滑動變阻器R₁跟定值電阻R₂串聯，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，根據串聯電路的分壓原理（電阻越大，電阻兩端的電壓越高），當電壓表的示數最小時，變阻器接入電路的電阻最大；當電流表的示數達到最大值時，變阻器接入電路的電阻最小；根據歐姆定律的應用可分別電路中的總電阻和滑動變阻器接入電路中的電阻值，同時可以確定電壓表示數、電流表示數以及電路中總功率的變化．
解答：電源兩端電壓為4.5V保持不變，定值電阻為10Ω；由題意知當
當電壓表的最大測量值為3V時，此時定值電阻R₁兩端的電壓U₁=3V，電路中的電流I₁=I=I₂===0.3A＜0.6A，因此電路中的最大電流為0.3A；故滑動變阻器接入電路中的最小電阻R₂==5Ω；電路消耗的最大功率P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
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，即I₁′==0.15A；電壓表示數也為最小值，即U₁′=I₁′R₁=0.15A×10Ω=1.5V；電路消耗的最小功率
P′=UI₁′=4.5V×0.15A=0.675W．
由上述可知，滑動變阻器的阻值變化范圍為5Ω～20Ω，故A選項正確；
電流表的示數變化范圍為0.15A～0.3A．故B選項錯誤；
電壓表的示數變化范圍為1.5V～3V，故C選項錯誤；
電路消耗的總功率的變化范圍為0.675W～1.35W，故D選項錯誤．
故選A．
點評：本題考查串聯電路中電壓、電流以及功率、滑動變阻器接入電路電阻的計算，注意求阻值范圍時，根據電流表和電壓表的最大值進行計算，并且會靈活運用歐姆定律．