题目内容

16． 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．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω
C．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W

分析 滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中电流．
根据串联电路的分压原理（电阻越大，电阻两端的电压越高），当电压表的示数最小时，变阻器接入电路的电阻最大；当电流表的示数达到最大值时，变阻器接入电路的电阻最小；根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化．

解答 解：
由图知，R2与定值电阻R1串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中电流
（1）由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，
由串联电路特点知，此时定值电阻R1两端的电压：U1=3V，
由欧姆定律可得此时电路中的电流：I=I2=I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，因此电路中的最大电流为0.3A；故A错误；
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小：R2=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{{U-U}_{1最大}}{I}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω；故B错误；
电路消耗的最大功率：P=UI=6V×0.3A=1.8W；故D错误；
电阻R1消耗功率最大功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W．
（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，
即：I1′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
所以电阻R1消耗的最小功率：P′=（I1′）2R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W；
所以电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W，故C正确．
故选C．

点评 本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算，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，并且会灵活运用欧姆定律．

练习册系列答案
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