Question

5．如图为一种握力计和它的工作原理图．电源电压保持不变．握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R₂起保护电路作用，其电阻为阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R₁的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）．握力计测量范围为0--300N，电路中电流表变化范围0.1-0.6A，则下列说法正确的是（　　）

• A． 握力300N时电路中电流为0.1A
• B． 握力计工作电路中的电源电压为3V
• C． R₁连入电路阻值变化的范围是0一30Ω
• D． R₂消耗的最小功率为0.5W

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流．
（1）滑片P在电阻R₁的最上端时不施加力，电路为R₂的简单电路，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）滑片P移动到最下端时施加的力最大时，R₁接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，据此判断握力最大时电路中的电流，根据P=I²R求出R₂消耗的最小功率，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R₁的最大阻值，然后得出R₁连入电路阻值变化范围．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流．
（1）滑片P在电阻R₁的最上端时，电路为R₂的简单电路，此时电路中的电流最大，
由I=$\frac{U}{R}$可得，握力计工作电路的电源电压：U=I_大R₂=0.6A×5Ω=3V，故B正确；
（2）滑片P移动到最下端时施加的力最大时，R₁接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
则握力300N时电路中电流I_小=0.1A，故A正确；
R₂消耗的最小功率：P₂=I_小²R₂=（0.1A）²×5Ω=0.05W，故D错误；
此时电路中的总电阻：R=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R₁的最大阻值：R₁=R-R₂=30Ω-5Ω=25Ω，
所以，R₁连入电路阻值变化范围0～25Ω，故C错误．
故选AB．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从提干中获取有用的信息是关键．