题目内容
【题目】小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接,电流表量程为,电压表的量程为,电源两端的电压为且保持不变,电阻的阻值为.滑动变阻器的最大阻值为,允许通过的最大电流为.将开关闭合后,要保证电路中各个零件正常工作,以下说法正确的是
A. 通过电阻的电路最大值为 B. 滑动变阻器接入电路的最小值为
C. 电压表示数最大的变化量为 D. 整个电路消耗的最大功率为
【答案】D
【解析】
(1)已知电阻R0允许消耗的最大电流,由串联电路特点和电流表量程分析可得通过R的最大电流;此时变阻器连入阻值最小,电路消耗功率最大,由欧姆定律和P=UI计算R0的最小值以及电路的功率最大值;根据欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻;滑动变阻器消耗最大功率时的电阻,根据串联电路特点和欧姆定律,利用P=I2R求出最大功率的表达式,求出最大功率;(2)当滑动变阻器全部接入电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流,求出电压表的示数,从而得出电压表示数最大的变化量;根据以上得出答案。
(1)由图知,R与R0串联在电路中,电流表测电路中电流,电压表测R两端电压。
电压表量程03V,当其示数最大时,通过R电流最大,电路中电流最大,
所以I最大===0.3A<0.5A,串联电路中电流处处相等,所以满足小于变阻器允许通过的最大电流,所以通过R的最大电流值也是0.3A,故A错误;此时变阻器连入的阻值最小,由串联电路特点和欧姆定律可得其最小值为:R0最小=R=10Ω=10Ω,故B错误;
此时电路消耗的电功率最大,由P=UI可得:P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W,故D正确;(2)当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小,由欧姆定律可得:I最小== =0.2A,此时电压表示数最小:UR最小=I最小R=0.2A×10Ω=2V,所以电压表示数最大的变化量为3V2V=1V,故C错误。故选:D。