Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持6V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“5Ω 0.5A”，滑動變阻器R2的規格為“10Ω 1A”．閉合開關，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下列說法不正確的是 （ ）

A. 電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.8W～1.25W

B. 電流表示數允許的變化范圍為0.4A～0.5A

C. 電路消耗總功率允許的變化范圍為2.4W～3W

D. 變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為5Ω～10Ω

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：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）根據歐姆定律求出電壓表的示數為3V時電路中的電流，然后結合滑動變阻器、定值電阻的規格和電流表的量程確定電路中的最大電流，此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，根據電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值，根據P=UI求出電阻R1的最大功率和電路消耗的最大總功率；

（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，電阻R1的功率最小，根據P=I2R求出電阻R1的最小功率，然后得出電阻R1消耗功率允許的變化范圍．

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）當電壓表的示數為3V時，電路中的電流：

I1===0.6A，

因電流表的量程為0.6A，定值電阻R1允許通過的最大電流為0.5A，變阻器R2允許通過的最大電流為1A，

所以，電路中的最大電流I大=0.5A，

此時電路中的總電阻：

R===12Ω，

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=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω，

則變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為7Ω～10Ω，故D錯誤；

電阻R1消耗功率最大功率：

P1=I大2R1=（0.5A）2×5Ω=1.25W，

電路消耗的最大功率：

P=UI大=6V×0.5A=3W；

（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的功率和電路消耗的總功率最小，

此時電路中的電流：

I小===0.4A，

則電流表示數允許的變化范圍為0.4A～0.5A，故B正確；

電阻R1的最小功率：

P1′=I小2R1=（0.4A）2×5Ω=0.8W，

則電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.8W～1.25W，故A正確；

電路消耗的最小功率：

P′=UI小=6V×0.4A=2.4W，

則電路消耗總功率允許的變化范圍為2.4W～3W，故C正確．

故選D．