Question

【題目】如圖所示的電路，電源電壓恒為4.5 V，電流表的量程為0～0.6 A，電壓表的量程為0～3 V，定值電阻R＝5 Ω，滑動變阻器的最大阻值為50 Ω．閉合開關S，移動滑片P的過程中，下列說法正確的是( )

A.電壓表的示數變化范圍是0~3V

B.電壓表與電流表示數的比值不變

C.滑動變阻器允許的調節范圍是2.5～10Ω

D.電流表的示數變化范圍是0～0.3 A

Answer 1

【答案】C

【解析】

由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

(1)根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化；

(2)根據歐姆定律結合滑動變阻器的阻值確定電壓表與電流表的示數比值的變化；

(3)當電流表的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據串聯電路的電阻特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值和兩端的最小電壓；當電壓表的示數最大時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出R兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻，然后得出答案．

由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

B．由可知，電壓表與電流表的示數比值等于滑動變阻器接入電路中電阻，則滑片移動時，滑動變阻器接入電路中的電阻發生變化，電壓表與電流表的示數比值變化，故B錯誤；

ACD．當電流表的示數=0.6A時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，定值電阻的功率最大，此時電路中的總電阻：

，

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：

，

此時電壓表的示數：

；

當電壓表的示數=3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以R兩端的電壓：

，

因串聯電路中各處的電流相等，所以電路中的電流：

，

滑動變阻器接入電路中的最大阻值：

，

故電壓表的變化范圍是1.5~3V，電流表的變化范圍是0.30.6A，滑動變阻器的阻值變化范圍為2.510Ω，故AD錯誤、C正確．