Question

【题目】如图所示电路，电源电压为8V，电阻为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．闭合开关S后，当变阻器滑片从右向左移动时，电流表的示数（填“增大”、“不变”或“减小”），电压表的示数（填“增大”、“不变”或“减小”），若要求两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器消耗的功率变化范围是W．

Answer 1

【答案】增大；减小；1.2～1.5
【解析】解：（1）由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当变阻器滑片从右向左移动时，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数增大；根据U=IR可知，电阻R两端的电压变大，根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数减小．（2）因为当滑动变阻器能够接入电路的有效电阻减小时，电流表示数在增大，电压表示数减小；所以这时由电流表量程为0～0.6A可知，电路中的最大电流为0.6A，此时，电路中的总电阻为：R总= = = Ω，所以滑动变阻器的最小阻值为：R小=R总﹣R= Ω﹣10Ω= Ω．当滑动变阻器能够接入电路的有效电阻增大时，电流表示数在减小，电压表示数增大．由电压表量程为0～3V可知，当电压表示数为3V时，滑动变阻器阻值最大，因为R与滑动变阻器串联，则 = ，解得：R大=6Ω．所以R的阻值变化范围是 Ω～6Ω．当滑动变阻器接入电路的电阻为R1时，电路中的电流：I′= = ，滑动变阻器消耗的电功率：P滑=（I′）2R1=（ ）2×R1= ，当R1= ，即R1=10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，故滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω最小，6Ω时最大，P滑min= W=1.2W，P滑max= W=1.5W．滑动变阻器消耗的功率变化范围 1.2～1.5． 所以答案是：增大；减小；1.2～1.5．
【考点精析】本题主要考查了滑动变阻器的使用和欧姆定律及其应用的相关知识点，需要掌握滑动变阻器的正确使用：A、应串联在电路中使用；B、接线要“一上一下”；C、通电前应把阻值调至最大的地方；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）才能正确解答此题．