Question

（2009?昌平區(qū)二模）如圖所示，L是標(biāo)有“2V 1W”字樣的燈泡，電流表A₁、電流表A的量程均為0～0.6A，電源電壓保持不變．將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至b端．?dāng)嚅_(kāi)S₁、閉合S₂，電壓表的示數(shù)為6V，電流表A的示數(shù)為0.3A；閉合S₁、S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片P位置保持b端不變，電流表A的示數(shù)為0.4A，則下列選項(xiàng)正確的是（　　）

A．滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2Ω

B．R₁的阻值是15Ω

C．?dāng)嚅_(kāi)S₁、S₂，為了保證電路的安全，電路中允許通過(guò)的最大電流是0.6A

D．?dāng)嚅_(kāi)S₁、S₂，為了保證電路的安全，滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)節(jié)范圍是8Ω至20Ω

Answer 1

分析：（1）斷開(kāi)S₁、閉合S₂，電路為滑動(dòng)變阻器最大阻值的簡(jiǎn)單電路，電壓表的讀數(shù)就是電源電壓，由歐姆定律可求得滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）閉合S₁、S₂，電阻R₀并聯(lián)在電源上，電流表測(cè)該支路的電流，由歐姆定律可求得R₀的阻值；
（3）S₁斷開(kāi)，S₂閉合時(shí)電路為滑動(dòng)變阻器的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，當(dāng)S₂斷開(kāi)時(shí)滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化；
（4）斷開(kāi)S₁、S₂，滑動(dòng)變阻器與電燈串聯(lián)，根據(jù)P=UI求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，然后結(jié)合電流表的量程確定電路的最大電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值．

解答：解：A、斷開(kāi)S₁、閉合S₂，電路為滑動(dòng)變阻器最大阻值的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓即U=6V，
由I=

U

R

可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_滑=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω，故A錯(cuò)誤；
B、閉合S₁、S₂，電阻R₀可以接到電源上，電流表A₁的示數(shù)即為R₁的電流，
則R₁=

U

I0

=

6V

0.1A

=60Ω，故B錯(cuò)誤；
C、S₁斷開(kāi)，S₂由閉合到斷開(kāi)時(shí)，由P=UI可得，燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電流I_L=

PL

UL

=

1W

2V

=0.5A，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，∴電路中的最大電流I_max=0.5A，故C錯(cuò)誤；
D、由P=UI可得，燈泡的正常發(fā)光時(shí)的電流I_L=

PL

UL

=

1W

2V

=0.5A，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流I_max=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-2V=4V，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小值：
R_滑=

U滑

Imax

=

4V

0.5A

=8Ω，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了開(kāi)關(guān)的狀態(tài)對(duì)電路的連接方式的影響和利用歐姆定律、電功率公式的綜合計(jì)算，仔細(xì)判斷用電器在開(kāi)關(guān)的不同狀態(tài)下的連接形式和靈活應(yīng)用電學(xué)中的公式是關(guān)鍵．