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】试题分析: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)根据欧姆定律求出电压表的示数为3V时电路中的电流,然后结合滑动变阻器、定值电阻的规格和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电阻R1的最大功率和电路消耗的最大总功率;
(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,电阻R1的功率最小,根据P=I2R求出电阻R1的最小功率,然后得出电阻R1消耗功率允许的变化范围.
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大=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=I大2R1=(0.5A)2×5Ω=1.25W,
电路消耗的最大功率:
P=UI大=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小===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′=I小2R1=(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小=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.