题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A.则( )
A.电压表测量的是电阻R1两端的电压
B.当变阻器R2的滑片P像左移动时,电压表的示数变小
C.为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是2~10Ω
D.当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时,通电1 min电阻R1产生的热量是53.3 J
【答案】C
【解析】解:(1)由电路图可知,电压表与R2并联测其两端的电压,故A错误;(2)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流, 当变阻器R2的滑片P像左移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,
由U=IR可知,R1两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;(3)因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时变阻器接入电路中的电阻最小,
由I= 可知,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,变阻器接入电路中的最小电阻:
R2小=R﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω;
当电压表的示数U2大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时R1两端的电压:
U1=U﹣U2大=6V﹣3V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变化
I大= = ,即 = ,
解得:R2大=10Ω,
则变阻器R2接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω,故C正确;(4)当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时,电路中的电流:
I= = = A,
通电1 min电阻R1产生的热量:
Q1=I2R1t=( A)2×10Ω×60s≈66.7Ω,故D错误.
故选C.
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和焦耳定律的计算公式及其应用,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);焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.)即可以解答此题.