Question

20．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R1的铭牌为“15Ω 0.5A”，滑动变阻器 R2铭牌为“50Ω 2A”，电压表的量程选择0～3V，电流表量程选择0～0.6A．为确保电路中各元件安全，开关闭合后（　　）

• A． 电流表的变化范围为0.2～0.6A
• B． 滑动变阻器的调节范围为15～50Ω
• C． 定值电阻的最大功率为3.75W
• D． 电路消耗的最小总功率为3W

Answer 1

分析 从电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路总电流；
（1）根据串联电路分压的特点可知，当电压表的示数最大时，电路中的电流最大；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小；根据欧姆定律即可求出电流表和滑动变阻器阻值的变化范围；
（2）根据P=UI即可求出定值电阻的最大功率和电路消耗的最小功率．

解答 解：
AB、因为串联电路其分压作用，因此当电压表示数为3V时，电路中的电流最大，即I_最大=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{15Ω}$=0.2A；
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R_最小=$\frac{U-{U}_{1}}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V-3V}{0.2A}$=15Ω；
当滑动变阻器接入电路中的阻值为最大值50Ω时，电路中的电流最小：I_最小=$\frac{U}{{R}_{最大}}$=$\frac{6V}{15Ω+50Ω}$≈0.09A；
因此电流表的变化范围为0.12～0.2A；滑动变阻器的调节范围为15～50Ω；故A错误，B正确；
C、定值电阻的最大功率：P_1最大=U₁I_最大=3V×0.2A=0.6W，故C错误；
D、电路消耗的最小总功率：P_最小=UI_最小=6V×0.09A=0.54W，故D错误．
故选B．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律应用；关键是确定滑动变阻器的取值范围，需要考虑电流表和电压表的安全使用问题，既不要超过电流表量程，也不要超过电压表量程．