题目内容
3．
如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～2.5W | |
| B． | 电路消耗的总功率允许的变化范围为1.2W～2.5W | |
| C． | 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω? | |
| D． | 电流表示数允许的变化范围为0.3A～0.5A |
分析 （1）滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表的最大测量值为3V时，根据欧姆定律和串联电路电流的规律确定电路的最大电流；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，结合A确定电流表的取值范围；
（3）根据P=UI，结合电流表的取值范围求电路消耗的总功率允许的变化范围；
（4）根据欧姆定律，当电路中有允许的最大电流时，滑动变阻器接入电路中的最小电阻，根据串联电路电压的规律及欧姆定律求最小电阻，从而确定变阻器的取值范围．
解答 解：（1）电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；
由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流：
I=I2=I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}=\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.5A＜0.6A，因此电路中的最大电流为0.3A；
故R1的最大功率：
P1大=I2×R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W，故A错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小：
I1′=$\frac{U}{{R}_{1}{+R}_{2}}=\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，由欧姆定律的变形公式U=IR，此时电压表的示数最小，故电流表示数变化范围为0.2A-0.3A，D错误；
（3）电路消耗的最大功率：
P大=UI=6V×0.3A=1.8W；电路消耗的最小功率：P小=UI1′=6V×0.2A=1.2W；电路消耗的总功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故B错误；
（4）根据欧姆定律，当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的最小电阻，根据串联电路电压的规律及欧姆定律：
R2小=$\frac{U{-U}_{1}}{I}=\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小为0.2A，电压表最小示数：
U最小=I1′R1=0.2A×10Ω=2V＜3V
故变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω，故C正确．
故选C．
点评 本题考查串联电路的规律和欧姆定律的运用、功率的计算，注意求阻值范围时，根据电流表和电压表的最大值进行计算．
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用两种物质分别制成棱长相同的实心正方体甲、乙，它们的质量和体积的关系如图所示．把它们平放在水平地面上，则它们对水平地面的压强之比P甲：P乙为8：1；乙放在水中静止时，悬浮（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”水中．| A． |  推小车向前运动5m | B． |  向前拉重3000N的重物，重物没动 | ||
| C． |  用定滑轮提升重物1m | D． |  用动滑轮提升重物2m |