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(2010?平房区一模)如图所示的电路中,电源电压为30V,定值电阻为30Ω,滑动变阻器标有“60Ω 1.5A”字样,在该电路正常使用的情况下,则(  )
分析:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时消耗的电功率最小、电路中的总电阻最大,根据并联电路的电压特点和P=
U2
R
求出滑动变阻器的最小功率,根据电阻的并联求出电路中的最大电阻;
(2)当滑动变阻器通过的电流为1.5A时电流表的示数最大、电路消耗的总功率最大、电路中的总电阻最小,根据欧姆定律求出通过定值电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出电路中的最大电流,利用P=UI求出电路消耗的最大功率,利用欧姆定律求出电路中总的最小电阻,进一步求出电路总电阻的变化范围.
解答:解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,消耗的电功率最小,电路中的总电阻最大,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴滑动变阻器消耗的最小功率:
P滑min=
U2
R
=
(30V)2
60Ω
=15W,故A不正确;
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
∴电路中的最大总电阻:
R总max=
RR
R+R
=
30Ω×60Ω
30Ω+60Ω
=20Ω;
(2)当滑动变阻器通过的电流为1.5A时电流表的示数最大,电路消耗的总功率最大,电路的总电阻最小,
根据欧姆定律可得,通过定值电阻的电流:
IR=
U
R
=
30V
30Ω
=1A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表的最大示数:
I=IR+R=1A+1.5A=2.5A,故B不正确;
电路消耗的最大功率:
Pmax=UI=30V×2.5A=75W,故C正确;
电路中的最小总电阻:
R总min=
U
I
=
30V
2.5A
=12Ω,
即电路总电阻的变化范围为12Ω~20Ω,故D不正确.
故选C.
点评:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据滑动变阻器的铭牌得出通过的最大电流.
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