Question

9．如圖所示的電路中，電源電壓恒為6V，定值電阻R=20Ω．閉合開關后，下列說法正確的是（　　）

• A． 電壓表測量定值電阻R兩端的電壓
• B． 滑動變阻器的滑片P向左移動時，電壓表的示數變大
• C． 當電壓表示數為3V時，滑動變阻器接入電路的阻值是30Ω
• D． 當滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω時，R消耗的功率為0.8W

Answer 1

分析 （1）電壓表與被測電路元件并聯，據此判斷電壓表所測的電路元件，然后判斷電路的連接方式，根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R兩端的電壓變化，根據串聯電路的電壓特點可知電壓表示數的變化；
（2）根據串聯電路的電壓特點求出電壓表的示數為3V時R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滑動變阻器的最大阻值；
（3）根據電阻的串聯和歐姆定律求出當滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω時電路中的電流，根據P=I²R求出R消耗的功率．

解答 解：（1）由電路圖可知，電壓表并聯在滑動變阻器兩端，測其兩端的電壓，故A錯誤；
電路為定值電阻R與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
當滑動變阻器的滑片P向左移動時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，
由U=IR可知，R兩端的電壓變大，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小，故B錯誤；
（2）當電壓表的示數為3V時，R兩端的電壓：
U_R=U-U_滑=6V-3V=3V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$，即$\frac{3V}{20Ω}$=$\frac{3V}{{R}_{滑}}$，
解得：R_滑=20Ω，故C錯誤；
（3）當滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω時，電路中的電流：
I′=$\frac{U}{R+{R}_{滑}′}$=$\frac{6V}{20Ω+10Ω}$=0.2A，
由P=I²R可得，R消耗的功率：
P_R=（I′）²R=（0.2A）²×20Ω=0.8W，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，是一道較為簡單的應用題．