Question

13．如圖所示電路，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R₁阻值為10Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為50Ω，電源電壓為6V．開關S閉合后，在滑動變阻器滑片滑動過程中，為保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下（　　）

• A． 滑動變阻器滑片允許滑到最左端
• B． 電壓表最小示數是1V
• C． 電路中允許通過的最大電流是0.3A
• D． 滑動變阻器滑片移動過程中，電流表先達到最大量程

Answer 1

分析 （1）A．電路圖可知，當滑動變阻器的滑片位于最左端時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，然后比較電源的電壓和電壓表的量程即可判斷滑片是否允許滑到最左端；
B．根據歐姆定律和電阻的串聯規律，當變阻器連入電路中的電阻最大時，電路中電流最小，求出電壓表的最小示數；
C．根據電壓表量程確定R₁的最大電壓，由串聯電路電壓的規律，求出變阻器至少分得的電壓，根據分壓原理求出
變阻器連入電路中的最小阻值，由電阻的串聯規律，根據歐姆定律求出此時電路中允許的最大電流；
D．由C的分析知，電流表達到允許的最大值（并與0.6A比較），電壓表示數達到3V，即可判斷電路中那個電表先達到最大量程；

解答 解：
A．由電路圖可知，當滑動變阻器的滑片位于最左端時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，因電壓表使用0～3V的量程，電源電壓為6V，所以滑動變阻器滑片不允許滑到最左端，A錯誤；
B．根據串聯電路的分壓原理可知，滑動變阻器接入電路中的阻值最大時，變阻器分得的電壓最大，根據串聯電路的電壓規律，此時電壓表的示數最小，由串聯電路中的總電阻等于各分電阻之和，電路中的最大電阻R=10Ω+50Ω=60Ω，電路中的最小電流I_min=$\frac{U}{R}=\frac{6V}{60Ω}$=0.1A，則電壓表的最小示數：
U_1min=I_minR₁=0.1A×10Ω=1V，故B正確；
C．由電壓表的量程可知定值電阻R₁兩端的最大電壓為3V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分去的電壓至少為6V-3V=3V，因它們分得電壓相等，根據分壓原理，變阻器連入電路中的阻值至少為10Ω；根據電阻的串聯規律，電路的最小總電阻 為R_min=10Ω+10Ω=20Ω，電路中的最大電流I_max=$\frac{U}{{R}_{min}}=\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，此時電路中有最大電流為0.3A，C正確；
D．由上分析知，當電壓表達到最大量程時，電流表示數為0.3A＜0.6A，所以，移動變阻器的過程中，電壓表先達到最大值，D錯誤．
故選BC．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的靈活應用，此類題應根據電流表、電壓表的最大值，由歐姆定律計算電路對應的電流或電壓值，再由串聯電路的電流、電壓、電阻特點進行相關的計算，有一定難度．