Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1的規格為“□Ω 0.5A”，滑動變阻器R2的規格為“50Ω 1A”。閉合開關，移動滑片P在某一位置時，電流表示數為0.1A，R2消耗的功率為0.5W；當滑片P移到另一位置時，電流表示數為0.3A，R2消耗的功率為0.9W。為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下列說法正確的是（ ）

A. 電流表示數允許的變化范圍為0.3A～0.5A

B. 變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω～10Ω

C. 電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W

D. 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.8W～0.6W

Answer 1

【答案】D

【解析】由電路圖可知，R1 與R2 串聯，電壓表測R1 兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

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，R1 消耗的電

功率最小，電路消耗的總功率最小，則電路中的最小電流：I小 =U/R1+R2大=6V/10Ω+20Ω=0.2A，所以，電流表示數允許的變化范圍可以為0.2A～0.3A，故A錯誤；

當電壓表示數最大為U1 =3V時，電路中的電流：I=U1/R1=3V/10Ω=0.3A，因串聯電路中各處的電流相等，且R1 允許通過的最大電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大 =0.3A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，R1 消耗的電功率最大，電路消耗的總功率最大，電路中的總電阻：R總小 =U/I大=6V/0.3A=20Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R2小 =R總小 -R1 =20Ω-10Ω=10Ω，滑動變阻器R2 接入電路的阻值最大為20Ω，此時電流最小，各元件是安全的，則滑動變阻器R2 接入電路的阻值允許變化范圍可以為10Ω～20Ω，故B錯誤；

R1 消耗的最大功率：P1大 =I大 2 R1 =（0.3A）2 ×10Ω=0.9W，電路消耗的最大功率：P大 =UI大 =6V×0.3A=1.8W；R1 消耗的最小功率：P1小 =I小 2 R1 =（0.2A）2 ×10Ω=0.4W，所以，電阻R1 消耗功率允許的變化范圍是0.4W～0.9W，故C正確；電路消耗的最小功率：P小 =UI小 =6V×0.2A=1.2W，所以，電路消耗總功率允許的變化范圍可以為1.2W～1.8W，故D錯誤，故選D。