Question

如图，电源电压为6V保持不变，电阻R₁=10Ω，滑动变阻器R₂标有“20Ω 2A”字样，电压表量程为0～3V．闭合S，调节滑片P，下列有关说法正确的是（ ）

A．电路中电流变化范围是0～0.6A
B．电路中最大电阻值是30Ω
C．电压表示数变化范围为2V～0V
D．电阻R₁消耗的最小功率为0.9W

Answer 1

【答案】分析：定值电阻R₁跟滑动变阻器R₂串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压原理（电阻越大，电阻两端的电压越高），当电压表的示数最小时，变阻器接入电路的电阻最小；当电流表的示数达到最大值时，变阻器接入电路的电阻最大；根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以确定电压表示数、电流表示数以及功率的变化．
解答：解：电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；电压表测量定值电阻两端的电压，由题意知，
（1）当电压表示数为最大测量值3V时，变阻器接入电路的电阻最大；此时定值电阻R₁两端的电压U₁=U-U₂=6V-3V=3V，
则电路中的电流I=I₂=I₁===0.3A，因此电路中的最小电流为0.3A；
故滑动变阻器接入电路中的最大电阻R₂==10Ω；
则电路中最大电阻值是R=R₁+R₂=10Ω+10Ω=20Ω，
电阻R₁消耗功率：P₁=U₁I₁=3V×0.3A=0.9W．
（2）当电压表示数为最小测量值0V时，变阻器接入电路的电阻最小为零；即电路中只有定值电阻R₁连入，电路中的电流最大，即I′=I₁′===0.6A，
电阻R₁消耗功率：P₁′=UI₁′=6V×0.6A=3.6W．
则电路中电流变化范围是0.3～0.6A，电路中最大电阻值是20Ω，电压表示数变化范围为3V～0V；电阻R₁消耗的最小功率为0.9W．
故选D．
点评：本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算，注意求阻值范围时，根据电压表的最大值进行计算，并且会灵活运用欧姆定律．