题目内容

【题目】如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“5Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“10Ω 1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法不正确的是 ( )

A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.8W~1.25W
B.电流表示数允许的变化范围为0.4A~0.5A
C.电路消耗总功率允许的变化范围为2.4W~3W
D.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为5Ω~10Ω

【答案】D
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当电压表的示数为3V时,电路中的电流: I1= = =0.6A,
因电流表的量程为0.6A,定值电阻R1允许通过的最大电流为0.5A,变阻器R2允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流I=0.5A,
此时电路中的总电阻:
R= = =12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R2=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω,
则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为7Ω~10Ω,故D错误;
电阻R1消耗功率最大功率:
P1=I2R1=(0.5A)2×5Ω=1.25W,
电路消耗的最大功率:
P=UI=6V×0.5A=3W;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R1的功率和电路消耗的总功率最小,
此时电路中的电流:
I= = =0.4A,
则电流表示数允许的变化范围为0.4A~0.5A,故B正确;
电阻R1的最小功率:
P1′=I2R1=(0.4A)2×5Ω=0.8W,
则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.8W~1.25W,故A正确;
电路消耗的最小功率:
P′=UI=6V×0.4A=2.4W,
则电路消耗总功率允许的变化范围为2.4W~3W,故C正确.
故选D.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR),以及对电功率的计算公式的理解,了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.

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