Question

9．按如图所示的电路做实验，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V（保持不变）．滑动变阻器R₂的最大阻值为50Ω，定值电阻R₀为10Ω，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时，电压表示数为3V，当滑片P从最右端移到位置C的过程中（　　）

• A． 电流表示数变化了0.3A
• B． 电压表示数变化了3V
• C． R₀消耗的电功率变化了0.8W
• D． 变阻器接入电路的阻值变化了25Ω

Answer 1

分析 由电路图可知，R₀与R串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流．当滑片位于右端时接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流和电压表的示数、R₀消耗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，利用P=I²R求出R₀消耗的电功率；当滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时，电压表的示数为3V，据此可求电压表示数的变化量，根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流，然后求出电流表示数的变化量，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻，然后求出电压表示数的变化量，根据P=UI求出R₀消耗的电功率，然后求出R₀消耗电功率的变化量．

解答 解：由电路图可知，R₀与R串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流．
当滑片位于右端时接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流和电压表的示数、R₀消耗的电功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{6V}{10Ω+50Ω}$=0.1A，
电压表的示数：
U₀=I_小R₀=0.1A×10Ω=1V，
R₀消耗的电功率
P₀=I_小²R₀=（0.1A）²×10Ω=0.1W；
当滑动变阻器滑片P移动到某一位置C时，电压表的示数为3V，
则电压表示数的变化量：
△U₀=U₀′-U₀=3V-1V=2V，故B错误；
电路中的电流：
I_大=$\frac{{U}_{0}′}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
则电流表示数的变化量：
△I=I_大-I_小=0.3A-0.1A=0.2A，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，变阻器两端的电压：
U_R=U-U₀′=6V-3V=3V，
变阻器接入电路中的电阻：
R′=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{大}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
则变阻器接入电路中的电阻：
△R=R-R′=50Ω-10Ω=40Ω，故D错误；
R₀消耗的电功率：
P₀′=U₀′I_大=3V×0.3A=0.9W，
则R₀消耗电功率的变化量：
△P₀=P₀′-P₀=0.9W-0.1W=0.8W，故C正确．
故选C．

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，是一道较为简单的应用题．