Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，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“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”．闭合开关，移动滑片P在某一位置时，电流表示数为0.2A，R2消耗的功率为0.8W；当滑片P移到另一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的功率为0.9W．为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）

A.电流表示数允许的变化范围为0.3A～0.5A
B.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～10Ω
C.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.1W～0.9W
D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W～3W

Answer 1

【答案】C
【解析】解：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）当电压表示数最大为U1=3V时，电路中的电流：
I= = =0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I最大=0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，R1消耗的电功率最大，电路消耗的总功率最大，
电路中的总电阻：
R总小= = =20Ω，
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小=R总小﹣R1=20Ω﹣10Ω=10Ω，
滑动变阻器R2接入电路的阻值最大为20Ω，此时电流最小，各元件是安全的，
则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为10Ω～20Ω，故B错误；
R1消耗的最大功率：P1大=I大2R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W，
电路消耗的最大功率：P大=UI大=6V×0.3A=1.8W；（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消耗的电功率最小，电路消耗的总功率最小，则电路中的最小电流：
I小= = =0.1A，
所以，电流表示数允许的变化范围可以为0.1A～0.3A，故A错误；
R1消耗的最小功率：P1小=I小2R1=（0.1A）2×10Ω=0.1W，
所以，电阻R1消耗功率允许的变化范围是0.1W～0.9W，故C正确；
电路消耗的最小功率：P小=UI小=6V×0.1A=0.6W，
所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为0.6W～1.8W，故D错误．
故选C．
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(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）)．