题目内容

13.如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V.开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,为保证电流表、电压表不被烧坏的情况下(  )
A.滑动变阻器滑片允许滑到最左端
B.电压表最小示数是1V
C.电路中允许通过的最大电流是0.3A
D.滑动变阻器滑片移动过程中,电流表先达到最大量程

分析 (1)A.电路图可知,当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,然后比较电源的电压和电压表的量程即可判断滑片是否允许滑到最左端;
B.根据欧姆定律和电阻的串联规律,当变阻器连入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,求出电压表的最小示数;
C.根据电压表量程确定R1的最大电压,由串联电路电压的规律,求出变阻器至少分得的电压,根据分压原理求出
变阻器连入电路中的最小阻值,由电阻的串联规律,根据欧姆定律求出此时电路中允许的最大电流;
D.由C的分析知,电流表达到允许的最大值(并与0.6A比较),电压表示数达到3V,即可判断电路中那个电表先达到最大量程;

解答 解:
A.由电路图可知,当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,因电压表使用0~3V的量程,电源电压为6V,所以滑动变阻器滑片不允许滑到最左端,A错误;
B.根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路的电压规律,此时电压表的示数最小,由串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,电路中的最大电阻R=10Ω+50Ω=60Ω,电路中的最小电流Imin=$\frac{U}{R}=\frac{6V}{60Ω}$=0.1A,则电压表的最小示数:
U1min=IminR1=0.1A×10Ω=1V,故B正确;
C.由电压表的量程可知定值电阻R1两端的最大电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分去的电压至少为6V-3V=3V,因它们分得电压相等,根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值至少为10Ω;根据电阻的串联规律,电路的最小总电阻 为Rmin=10Ω+10Ω=20Ω,电路中的最大电流Imax=$\frac{U}{{R}_{min}}=\frac{6V}{20Ω}$=0.3A,此时电路中有最大电流为0.3A,C正确;
D.由上分析知,当电压表达到最大量程时,电流表示数为0.3A<0.6A,所以,移动变阻器的过程中,电压表先达到最大值,D错误.
故选BC.

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,此类题应根据电流表、电压表的最大值,由欧姆定律计算电路对应的电流或电压值,再由串联电路的电流、电压、电阻特点进行相关的计算,有一定难度.

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