Question

【題目】如圖為一種握力計和它的工作原理圖．電源電壓恒定不變，握力顯示表是由電流表改裝而成，定值電阻R2起保護電路作用，其電阻值為5Ω，彈簧一端的滑片P在電阻R1的最上端時不施加力，移動到最下端時施加的力最大（彈簧的電阻不計）．該握力計測量范圍為0～300N，電路中電流變化范圍0.1～0.6A．則下列判斷正確的是（）

A. 握力300N時電路中電流為0.6A

B. R2消耗的最小功率為0.5W

C. R1連入電路阻值變化范圍0～30Ω

D. 握力計工作電路的電源電壓為3V

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流．

（1）滑片P在電阻R1的最上端時不施加力，電路為R2的簡單電路，此時電路中的電流最大，根據歐姆定律求出電源的電壓；

（2）滑片P移動到最下端時施加的力最大時，R1接入電路中的電阻最大，根據歐姆定律可知電路中的電流最小，據此判斷握力最大時電路中的電流，根據P=I2R求出R2消耗的最小功率，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出R1的最大阻值，然后得出R1連入電路阻值變化范圍．

解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流．

（1）滑片P在電阻R1的最上端時，電路為R2的簡單電路，此時電路中的電流最大，

由I=可得，握力計工作電路的電源電壓：

U=I大R2=0.6A×5Ω=3V，故D正確；

（2）滑片P移動到最下端時施加的力最大時，R1接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，

則握力300N時電路中電流I小=0.1A，故A錯誤；

R2消耗的最小功率：

P2=I小2R2=（0.1A）2×5Ω=0.05W，故B錯誤；

此時電路中的總電阻：

R===30Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，R1的最大阻值：

R1=R﹣R2=30Ω﹣5Ω=25Ω，

所以，R1連入電路阻值變化范圍0～25Ω，故C錯誤．

故選D．