Question

（2013?本溪）如圖所示，電源電壓保持不變，L是標有“2V 1W”字樣的燈泡，電流表A、A₁的量程均為0～0.6A，將滑動變阻器滑片P滑至最右端，斷開S₁，閉合S₂，電壓表示數(shù)為6V，電流表A的示數(shù)為0.3A；閉合S₁、S₂，電流表A₁的示數(shù)為0.1A．（假設燈絲電阻不變）則下列說法中正確的是（　　）

A．滑動變阻器的最大阻值為20Ω

B．R₀的阻值為60Ω

C．S₁斷開，S₂由閉合到斷開時，電壓表的示數(shù)會變大

D．斷開S₁、S₂，為保證電路安全，滑動變阻器接入電路中的最小阻值為8Ω

Answer 1

分析：（1）斷開S₁、閉合S₂，電路為滑動變阻器最大阻值的簡單電路，電壓表的讀數(shù)就是電源電壓，由歐姆定律可求得滑動變阻器的最大阻值；
（2）閉合S₁、S₂，電阻R₀并聯(lián)在電源上，電流表測該支路的電流，由歐姆定律可求得R₀的阻值；
（3）S₁斷開，S₂閉合時電路為滑動變阻器的簡單電路，電壓表測電源的電壓，當S₂斷開時滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知電壓表示數(shù)的變化；
（4）斷開S₁、S₂，滑動變阻器與電燈串聯(lián)，根據(jù)P=UI求出燈泡正常發(fā)光時的電流，然后結(jié)合電流表的量程確定電路的最大電流，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值．

解答：解：（1）斷開S₁、閉合S₂，電路為滑動變阻器最大阻值的簡單電路，電壓表測電源的電壓即U=6V，
由I=

U

R

可得，滑動變阻器的最大阻值：
R_滑=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω，故A正確；
（2）閉合S₁、S₂，電阻R₀可以接到電源上，電流表A₁的示數(shù)即為R₀的電流，則
R₀=

U

I0

=

6V

0.1A

=60Ω，故B正確；
（3）S₁斷開，S₂由閉合到斷開時，電壓表由測電源的電壓變?yōu)闇y滑動變阻器與燈泡串聯(lián)時滑動變阻器兩端的電壓，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電壓表的示數(shù)變小，故C不正確；
（4）由P=UI可得，燈泡的正常發(fā)光時的電流
I_L=

PL

UL

=

1W

2V

=0.5A，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流I_max=0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-2V=4V，
滑動變阻器接入電路中的最小值：
R_滑=

U滑

Imax

=

4V

0.5A

=8Ω，故D選項正確．
故選ABD．

點評：本題考查了開關的狀態(tài)對電路的連接方式的影響和利用歐姆定律、電功率公式的綜合計算，仔細判斷用電器在開關的不同狀態(tài)下的連接形式和靈活應用電學中的公式是關鍵．