Question

5．如圖所示為某同學實驗時所用電路、電路中電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動變阻器R₂的最大阻值為50Ω，定值電阻R₁為10Ω．電源電壓為6V且保持不變，實驗操作正確并保持電路各器材安全，則在閉合開關后移動滑片P的過程中（　�。�

• A． 電流表的最小示數是0.2A
• B． 滑動變阻器允許接入的最大阻值是10Ω
• C． 電路消耗的最小功率是1.5W
• D． 電阻R₁消耗的最大功率是3.8W

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
當電流表的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，利用P=I²R求出電阻R₁消耗的最大功率；
當電壓表的示數最大時變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出電流表的最小示數和變阻器接入電路中的最大阻值，利用P=UI求出電路消耗的最小功率．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
由于電流表量程為0～0.6A，所以電路中的最大電流為I_max=0.6A，
則電阻R₁消耗的最大功率P_1max=I_max²R₁=（0.6A）²×10Ω=3.6W，故D錯誤；
當電壓表的示數U_2大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=U-U_2max=6V-3V=3V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的最小電流：
I_min=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，故A錯誤；
由I=$\frac{U}{R}$得：R_2max=$\frac{{U}_{2max}}{{I}_{min}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，故B正確；
電路中的最小功率為P_max=UI_min=6V×0.3A=1.8W，故C錯誤．
故選B．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是會根據電流表的最大示數確定變阻器接入電路中的最小阻值、根據電壓表的最大示數確定變阻器接入電路中的最大阻值．