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(dòng)變阻器R2的規(guī)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(dāng)變阻器R2的滑片P像左移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)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(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8Ω時(shí)，通電1 min電阻R1產(chǎn)生的熱量是53.3 J

Answer 1

【答案】C
【解析】解：（1）由電路圖可知，電壓表與R2并聯(lián)測其兩端的電壓，故A錯(cuò)誤；（2）由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流， 當(dāng)變阻器R2的滑片P像左移動(dòng)時(shí)，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(lián)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(shù)變大，故B錯(cuò)誤；（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，
由I= 可知，電路中的總電阻：
R= = =12Ω，
因串聯(lián)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電阻：
R2小=R﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω；
當(dāng)電壓表的示數(shù)U2大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，
此時(shí)R1兩端的電壓：
U1=U﹣U2大=6V﹣3V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表的示數(shù)變化
I大= = ，即 = ，
解得：R2大=10Ω，
則變阻器R2接入電路的阻值范圍是2Ω～10Ω，故C正確；（4）當(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8Ω時(shí)，電路中的電流：
I= = = A，
通電1 min電阻R1產(chǎn)生的熱量：
Q1=I2R1t=（ A）2×10Ω×60s≈66.7Ω，故D錯(cuò)誤．
故選C．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用歐姆定律及其應(yīng)用和焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（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）；焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒．）即可以解答此題．