Question

【題目】如圖為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用電路，電路中電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器的最大值為50Ω，定值電阻R0為10Ω．電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)操作正確并保證電路各器材安全，則在閉合開(kāi)關(guān)后移動(dòng)滑片P的過(guò)程中（ ）
A.電流表的最大示數(shù)是0.6A
B.電壓表的最小示數(shù)是1V
C.滑動(dòng)變阻器的最小功率是0.5W
D.電阻R0的最大功率是0.6W

Answer 1

【答案】BC
【解析】解：由電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓，電流表測(cè)電路電流；（1）∵電源的電壓大于電壓表的最大示數(shù)， ∴根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)為3V，電路中的電流最大，
根據(jù)歐姆定律可得，電流表的最大示數(shù)：
Imax= = =0.3A，故A錯(cuò)誤；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，電阻最大為R總=R+R0=50Ω+10Ω=60Ω，
則電路中的電流：
Imin= = =0.1A，
電壓表最小示數(shù)為：
URmin=IminR0=0.1A×10Ω=1V，故B正確．
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路，電路中的電流為I，
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：
PR=（U﹣R0I）I=UI﹣R0I2=6V×I﹣10Ω×I2 ，
功率是關(guān)于電流的二次函數(shù)，功率有最大值，并且在I=0.3A時(shí)功率最大，
由上分析可知：電流的變化范圍是：0.1A～0.3A，
所以最小值為Pmin=6V×I﹣10Ω×I2=6V×0.1A﹣10Ω×（0.1A）2=0.5W．故C正確；
電阻R0的最大功率為P0max=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W．故D不正確．
故選BC．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．