Question

17．如圖為一種握力計和它的工作原理圖．電源由兩節(jié)干電池提供電壓，且電壓保持不變．握力顯示表由電流表改裝而成，定值電阻R₂起保護電路作用，其阻值為5Ω，彈簧一端的滑片P在電阻R₁的最上端時不施加力，移動到最下端時施加的力最大（彈簧的電阻不計）．握力計測量范圍為0-300N，電路中電流表變化范圍0.1-0.6A．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 握力300N時電路中電流為0.6A
• B． R₁連入電路阻值變化范圍0-30Ω
• C． R₁的電壓變化范圍是0.5V-2.5V
• D． R₂的功率變化范圍是0.05W-1.8W

Answer 1

分析 明確清楚電路是串聯(lián)電路，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電源電壓、滑動變阻器的最大阻值，應用電功率公式求出電阻消耗的功率，然后即可判斷．

解答 解：由圖示電路圖可知，兩電阻串聯(lián)接入電路，電流表測電路電流；
A、由圖示電路圖可知，握力最大為300N時，滑動變阻器阻值全部接入電路，電路總電阻最大，由歐姆定律可知，電路電流最小，由題意可知，此時電路電流為0.1A，故A錯誤；
B、由圖示電路圖可知，滑動變阻器接入電路的阻值最小為零時，只有R₂接入電路，電路電阻最小，電路電流最大，為0.6A，由I=$\frac{U}{R}$可知，電源電壓：U=U₂=I_最大R₂=0.6A×5Ω=3V；
滑動變阻器阻值全部接入電路時，電路電流為0.1A，由I=$\frac{U}{R}$可知：R=$\frac{U}{{I}_{最小}}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得滑動變阻器最大阻值：R₁=R-R₂=30Ω-5Ω=25Ω；所以R₁連入電路阻值變化范圍0-25Ω，故B錯誤；
C、滑動變阻器接入電路的阻值最小為零時，R₁的電壓為零；滑動變阻器阻值全部接入電路時，電路電流為0.1A，R₁的電壓：U₁=I_最小R₁=0.1A×25Ω=2.5V，所以R₁的電壓變化范圍是0-2.5V，故C錯誤；
D、R₂消耗的最小功率P=I_最小²R₂=（0.1A）²×5Ω=0.05W，R₂消耗的最大功率P=I_最大²R₂=（0.6A）²×5Ω=1.8W，故D正確．
故選D．

點評 本題時一道電學綜合題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的關(guān)鍵，應用串聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式即可解題．