题目内容
【题目】如图所示的电路中,电阻R1=6Ω与规格为“15Ω 0.5A”的滑动变阻器R2串联在电源电压为4.5V的电路中;其中电流表的量程为“0﹣0.6A”,电压表的量程为“0﹣3V”,为了确保电路中各元件的安全使用,则下列说法正确的是
A. 电流表的变化范围为0.25A﹣0.6A
B. 电压表的示数变化范围为0﹣1.5V
C. 滑动变阻器的取值范围为5Ω﹣12Ω
D. 滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为8:9
【答案】D
【解析】
ABC、由电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;因串联电路中电流处处相等,所以为了既不烧坏电流表,又不烧坏电阻,比较各电流值可知,电路中的最大电流为I最大=0.5A,故A错误;当电流最大为0.5A时,电阻R1两端的最大电压为: U1最大=I最大R1=0.5A×6Ω=3V;则滑动变阻器两端的最小电压: U2最小=U-U1最大=4.5V-3V=1.5V,故B错误;由串联分压的规律可知,当滑动变阻器两端的电压最小时,其连入电路的电阻最小,由欧姆定律可得,滑动变阻器连入电路的最小阻值为: R2小===3Ω;故C错误;
D、由于电压表的量程为“0~3V”,则电压表示数最大为:U2最大=3V,当变阻器两端的电压最大时,R1两端的电压最小,则U1最小=U-U2最大=4.5V-3V=1.5V,电路中最小电流为: I最小===0.25A;所以电路中的电流范围为0.25A~0.5A;由串联电路的规律和欧姆定律可得,变阻器R2的功率为: P2=U2I=(4.5V-I×6Ω) I=-6ΩI2+4.5V×I=-6Ω(I-)2+6Ω×()2-------①,由①知,当I==0.375A(电流大于0.25A而小于0.5A),变阻器的功率达到最大,其最大功率为; P大=6Ω×()2------②;当I取最小值0.25A,变阻器的功率有最小值: P小=6Ω×()2-6Ω(0.25A-)2=0.75W----------③,滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为: P小:P大=0.75W:6Ω×()2=8:9,故D正确。
【题目】现代家庭电器化的程度越来越高,用电的安全问题十分重要,下表是小明同学通过查阅资料获得的一些数据:
测量项目 | 完全干燥时 | 出汗或潮湿时 |
电阻/ k | 电阻/k | |
手与手之间 | 3.6 | 0.9 |
手与脚之间 | 5.4 | 1.08 |
手与塑料鞋底之间 | 14.4 | 1.448 |
(1)分析表格中的数据,可以得到的正确认识是___________。
(2)若对人体的安全电流是10 mA以下,那么干燥的人体的安全电压范围是_________,潮湿的人体的安全电压范围是_____。
(3)通过(2)的计算可获得的认识是: ____________。