Question

11．某同学做电学实验时，电路如图所示，已知他所用电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V（保持不变），滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻 R₀为10Ω，开关S闭合后，在移动滑动变阻器的过程中，下列情况可能出现的是（　　）

• A． 电压表的最小示数为1V
• B． 滑动变阻器的最小功率为0 W
• C． 电流表的最大示数为0.6A
• D． 电阻R₀的最大功率为1.8W

Answer 1

分析 由实物图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流；
（1）电源的电压大于电压表的量程，根据串联电路的分压特点可知当电压表的示数最大时电路中的电流最小，此时定值电阻消耗的电功率最大，滑动变阻器两端的电压不为0，根据P=UI可知滑动变阻器的最小电功率不可能为0，根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，利用P=I²R求出电阻R₀消耗的最大功率；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电压表的最小示数．

解答 解：
由实物图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流；
（1）电源的电压6V大于电压表0-3V的量程，
根据串联电路的分压特点可知当电压表的示数最大时，滑动变阻器连入阻值最小，电路中的电流最大，此时定值电阻消耗的电功率最大，滑动变阻器两端的电压不为0，
由P=UI可知滑动变阻器消耗最小功率不为0，故B不正确；
定值电阻R₀两端的最大电压：U_0max=3V，
根据欧姆定律可得，电流表的最大示数：
I_max=$\frac{{U}_{max}}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，故C错误；
电阻R₀消耗的最大功率：
P_0max=（I_max）²R₀=（0.3A）²×10Ω=0.9W，故D错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，
电路中的电流：
I_min=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{滑max}}$=$\frac{6V}{10Ω+50Ω}$=0.1A，
电压表最小示数：
U_0min=I_minR₀=0.1A×10Ω=1V，故A正确．
故选A．

点评 注意如果滑动变阻器的电阻不连入电路，电压表超量程，根据电压表的量程找出滑动变阻器连入的电阻最小值，是解本题的关键．