Question

1．如图所示电路，电源电压为6V保持不变，定值电阻R₀的阻值为5Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，闭合开关，向A端移动滑片时，下列判断正确的是（　　）

• A． 电流表示数变大，电压表示数变小
• B． 电流表示数变大，电压表示数变大
• C． 电阻R₀消耗的最大功率为7.2W
• D． 滑动变阻器允许接入电路的阻值为5～20Ω

Answer 1

分析 由电路图可知，定值电阻R₀与滑动变阻器串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
（2）根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，R₀消耗的电功率最大，根据P=I²R求出R₀消耗的最大功率，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，进一步确定滑动变阻器接入电路中阻值的范围．

解答 解：由电路图可知，定值电阻R₀与滑动变阻器串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流．
（1）因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，
闭合开关，向A端移动滑片时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故AB不正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流，
I=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{6V}{5Ω}$=1.2A，
由电路图可知，电流表的量程为0～0.6A，则电路中的最大电流为0.6A，
R₀消耗的电功率最大：
P_0大=I_大²R₀=（0.6A）²×5Ω=1.8W，故C不正确；
电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值，
R_滑小=R-R₀=10Ω-5Ω=5Ω，
所以，滑动变阻器允许接入电路的阻值为5～20Ω．
故选D．

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，确定电路中的最大电流是解题的关键．