Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓為4.5V，定值電阻R的阻值為10Ω，電壓表接入0～3V量程，電流表接入0～0.6A量程，滑動變阻器標有“20Ω 1A”，閉合開關，在保證各元件安全的情況下，下列說法正確的是（ ）

A.電流表示數變化范圍0.3A～0.6A
B.電壓表示數變化范圍1.5V～3V
C.滑動變阻器阻值變化范圍5Ω～20Ω
D.電路總功率最大值2.7W

Answer 1

【答案】BC
【解析】解：由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）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1A，電流表的量程為0～0.6A，所以，電路中的最大電流I大=0.3A，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總= = =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滑=R總﹣R=15Ω﹣10Ω=5Ω，
則滑動變阻器阻值變化范圍5Ω～20Ω，故C正確；
電路消耗的最大功率：
P大=UI大=4.5V×0.3A=1.35W，故D錯誤；（2）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小= = =0.15A，
所以，電流表示數變化范圍0.15A～0.3A，故A錯誤；
電壓表的最小示數：
UR′=I小R=0.15A×10Ω=1.5V，
所以，電壓表示數變化范圍1.5V～3V，故B正確．
故選BC．
【考點精析】掌握歐姆定律及其應用和電功率的計算公式是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．