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，定值電阻的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”．閉合開(kāi)關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～3W
B.電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～0.5A
C.變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω～20Ω
D.電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：電源兩端電壓為6V保持不變，定值電阻為10Ω；
由題意知，當(dāng)電壓表的最大測(cè)量值為3V時(shí)，此時(shí)定值電阻R1兩端的電壓U1=3V，電路中的電流I1=I=I2= = =0.3A＜0.5A，因此電路中的最大電流為0.3A；故B錯(cuò)誤；
故根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端電壓之和可得：
滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為U2最小=U﹣U1=6V﹣3V=3V，
由歐姆定律可知：接入電路中的最小電阻R2= = =10Ω；
所以，電路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W；故A錯(cuò)誤；
電阻R1消耗功率最大功率：P1=U1I=3V×0.3A=0.9W．
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，即I最小= =0.2A，
電阻R1消耗的最小功率：P′=（I1′）2R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W．
則電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W；故D正確．
故選D．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)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(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．