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“10Ω 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0.2A，R2消耗的功率為0.8W；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0.1W～0.9W
D.電路消耗總功率允許的變化范圍為1.8W～3W

Answer 1

【答案】C
【解析】解：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．（1）當電壓表示數最大為U1=3V時，電路中的電流：
I= = =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最大=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= = =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2R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W，
電路消耗的最大功率：P大=UI大=6V×0.3A=1.8W；（2）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= = =0.1A，
所以，電流表示數允許的變化范圍可以為0.1A～0.3A，故A錯誤；
R1消耗的最小功率：P1小=I小2R1=（0.1A）2×10Ω=0.1W，
所以，電阻R1消耗功率允許的變化范圍是0.1W～0.9W，故C正確；
電路消耗的最小功率：P小=UI小=6V×0.1A=0.6W，
所以，電路消耗總功率允許的變化范圍可以為0.6W～1.8W，故D錯誤．
故選C．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)．