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【題目】如圖所示,電源電壓4.5V,定值電阻R010Ω,滑動變阻器R規格為“20Ω 2A”,電流表和電壓表量程分別選擇“00.6A“、“03V”。閉合開關S,電路正常工作時,下列敘述正確的是

A. 電流表示數最大值為0.6A

B. 電壓表示數范圍為1V~3V

C. 滑動變阻器的功率可達0.5W

D. 滑動變阻器阻值變化范圍為5Ω~10Ω

【答案】C

【解析】

由電路圖可知,R0R串聯,電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

1)根據歐姆定律求出電壓表的示數最大時電路中的電流,然后與電流表的量程和滑動變阻器允許通過的最大電流相比較確定電路中的最大電流,根據歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻得出串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值;

2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電壓表的示數最小,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流,再根據歐姆定律求出電壓表的最小示數;

3)根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電路中的電流,根據PI2R表示出滑動變阻器的功率,然后根據變形得出滑動變阻器消耗的最大功率。

由電路圖可知,定值電阻R0與滑動變阻器串聯,電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

當電壓表的示數UR=3V時,電路中的電流,I===0.3A,因串聯電路中各處的電流相等,且滑動變阻器允許通過的最大電流為2A,電流表的量程為00.6A,所以,電路中的最大電流I=0.3A,故A錯誤;此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小,電路消耗的總功率最大,此時電路中的總電阻:R===15Ω,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值:R=R-R=15Ω-10Ω=5Ω,則滑動變阻器阻值變化范圍5Ω~20Ω,故D不正確;此時滑動變阻器的功率P=1.5V×0.5A=0.75W;

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電壓表的示數最小,則電路中的最小電流:I===0.15A,電壓表的最小示數:UR′=IR=0.15A×10Ω=1.5V,所以,電壓表示數變化范圍1.5V3V,故B不正確,此時滑動變阻器的功率P=3V×0.15A=0.45W,故選C

練習冊系列答案
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B. 電壓表V1與電流表A的示數之比變大

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(2)接著檢查電路連接,他發現有一根導線連接錯了,請你在甲圖中在應改動的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法;

(3)改正連接后,他閉合開關,發現燈泡不發光,電流表有示數,電壓表示數為0,移動滑動變阻器的滑片P可以改變電流表的示數,那么電路的故障原因是:______________

(4)排除故障后進行實驗,他根據實驗測得的數據,畫出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示,由圖象可知小燈泡的額定功率是______________W;

(5)由步驟(5)知小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線,他結合實驗過程分析得知,形成的原因是:__________________

(6)張皓同學又設計了兩種測量定值電阻Rx阻值的實驗電路方案,方案中定值電阻的阻值為R0

方案一:閉合開關S,如果電壓表V1和V2的讀數分別為Ul和U2,則電阻Rx的阻值表達式為Rx=____

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