Question

4．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向左移动时，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5Ω时，通电1min电阻R₁产生的热量是1.6J

Answer 1

分析 （1）电压表与被测电路并联；
（2）分析电路连接方式，分析电压表测量对象，根据串联电路的特点解题；
（3）根据变阻器的规格和电流表电压表的量程，确定电路中最大电流和电压表的最大示数，利用串联电路的特点解题；
（4）根据串联电路的特点计算电路中的电流，利用W=UIt=I²Rt求解．

解答 解：A、由图可知，电压表与R₂并联，即电压表测R₂两端电压，故A不符合题意；
B、由图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，当P向左移动时，R₂接入电路中的电阻变大，根据串联电路的分压特点，R₂两端电压即电压表示数变大，故B不符合题意；
C、由电流表量程0-0.6A和滑动变阻器R₂的规格为“20Ω 0.5A”可知，电路中最大电流为I_大=0.5A，R₁与R₂串联，可得：
R₂的最小阻值：R_小=R_总-R₁=$\frac{U}{{I}_{小}}$-R1=$\frac{6V}{0.5A}$-10Ω=2Ω，
由图可知，电压表测R₂电压，当R₂越大时，电压表示数越大，由于电压表采用0-3V可知，其示数最大值U_大=3V，可得：
R₁两端电压：U₁=U-U_大=6V-3V=3V
在串联电路中：$\frac{{U}_{1}}{{U}_{大}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{大}}$   代入得：$\frac{3V}{3V}$=$\frac{10Ω}{{R}_{大}}$
解得：R_大=10Ω，
即变阻器接入电路的阻值范围为：2Ω～10Ω，故C符合题意；
D、当变阻器R₂接入电路中的阻值R'=5Ω时，电路中的电流I=$\frac{U}{{R}_{1}+R'}$=$\frac{6V}{10Ω+5Ω}$=0.4A，
通电1min电阻R₁产生的热量：Q=I²R₁t=（0.4A）²×10Ω×60s=96J，故D不符合题意．
故选C．

点评 本题考查了串联电路的规律运用，要会从电表量程和变阻器铭牌来确定变阻器接入电路中的最大值和最小值．