Question

10．如图所示，电源电压保持不变，L是标有“2V  1W”字样的灯泡，电流表A、A₁的量程均为0～0.6A，将滑动变阻器滑片P滑至最右端，断开S₁，闭合S₂，电压表示数为6V，电流表A的示数为0.3A；闭合S₁、S₂，电流表A₁的示数为0.1A．（假设灯丝电阻不变）则下列说法中不正确的是（　　）

• A． 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
• B． R₁的阻值为60Ω
• C． S₁断开，S₂由闭合到断开时，电压表的示数会变大
• D． 断开S₁、S₂，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω

Answer 1

分析 （1）断开S₁、闭合S₂，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路，电压表的读数就是电源电压，由欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值；
（2）闭合S₁、S₂，电阻R₀并联在电源上，电流表测该支路的电流，由欧姆定律可求得R₀的阻值；
（3）S₁断开，S₂闭合时电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测电源的电压，当S₂断开时滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据并联电路的电压特点可知电压表示数的变化；
（4）断开S₁、S₂，滑动变阻器与电灯串联，根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流，然后结合电流表的量程确定电路的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值．

解答 解：
A、断开S₁、闭合S₂，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路，电压表测电源的电压即U=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的最大阻值：R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，故A正确；
B、闭合S₁、S₂，电阻R₀可以接到电源上，电流表A₁的示数即为R₁的电流，由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，故B正确；
C、S₁断开，S₂由闭合到断开时，电压表由测电源的电压变为测滑动变阻器与灯泡串联时滑动变阻器两端的电压，串联电路中总电压等于各分电压之和，电压表的示数变小，故C错误；
D、由P=UI可得，灯泡的正常发光时的电流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A，
串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
电路中的最大电流I_max=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
滑动变阻器两端的电压：U_滑=U-U_L=6V-2V=4V，
滑动变阻器接入电路中的最小值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{max}}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω，故D正确．
本题选不正确的，故选C．

点评 本题考查了开关的状态对电路的连接方式的影响和利用欧姆定律、电功率公式的综合计算，仔细判断用电器在开关的不同状态下的连接形式和灵活应用电学中的公式是关键．