Question

18．如图所示，电阻R₁=40Ω，R₂的阻值范围为0～20Ω，电源电压是6V，且保持不变，移动滑动变阻器滑片P的位置，则电压表示数的变化范围是（　　）

• A． 0～6 V
• B． 4～6 V
• C． 2～4 V
• D． 2～6 V

Answer 1

分析 由电路图可知，当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为电阻R₁的简单电路，电压表测电源电压，此时电压表示数最大，最大等于电源电压；
当滑片位于最右端时，电阻R₁与滑动变阻器R₂的最大阻值串联，电压表测电阻R₁的电压，电流表测电路中的电流；由于变阻器接入电路中的电阻最大，则电路中的电流最小，电压表示数最小；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数．

解答 解：
由电路图可知，当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为电阻R₁的简单电路，电压表测电源电压；
所以，电压表的最大示数：U_V大=U=6V；
当滑片位于最右端时，电阻R₁与滑动变阻器R₂的最大阻值串联，电压表测电阻R₁的电压，电流表测电路中的电流；由于变阻器接入电路中的电阻最大，则电路中的电流最小，电压表示数最小；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：I_最小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2最大}}$=$\frac{6V}{40Ω+20Ω}$=0.1A；
则电压表的最小示数：
U_V小=U_1小=I_最小R₁=0.1A×40Ω=4V；
所以，电压表示数的变化范围是4～6 V．
故选B．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确分析滑片在左端（滑动变阻器接入电路的电阻为0）和右端（滑动变阻器接入电路中的电阻最大）的电路结构、判断电压表示数的最大值和最小值是解题的关键．