Question

6．小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验．已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R₂的规格为“20Ω  0.5A”．将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（　　）

• A． 滑动变阻器R₂接入电路的最小阻值为5Ω
• B． 电压表示数变化量的最大值为1V
• C． 通过电阻R₁的电流最大值为0.4A
• D． 滑动变阻器R₂调节范围为0～20Ω

Answer 1

分析 （1）根据电流表和电压表的量程和滑动变阻器R₀允许通过的最大电流判断出电路中允许达到的最大电流值；利用欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻；
（2）当滑动变阻器全部接入电路时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流，求出电压表的示数，从而得出电压表示数最大的变化量．

解答 解：（1）由于电流表的量程为0-0.6A，滑动变阻器R₀允许通过的最大电流为0.5A，
所以，电路中允许达到的最大电流不能超过0.5A，
又因为电压表的量程为0-3V，P不能滑到左端（连入电阻不能为0），当U_R=3V时，I′=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，即当U₁=3V时，所以通过电阻R的电流最大值为0.3A，故C错误；
这时，滑动变阻器两端的电压为U₂=U-U_R=6V-3V=3V，
滑动变阻器接入电路的最小电阻为R_2最小=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{max}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，故AD错误；
（2）当滑片P在右端（电阻全连入为20Ω ），此时电路中的电阻最大，电流最小，
则I_min=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
由欧姆定律得：U_1min=I_minR₁=0.2A×10Ω=2V，
则电压表示数变化量的最大值为U_R-U_min=3V-2V=1V，故B正确．
故选B．

点评 本题综合性强、考查的内容多，灵活运用串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式是本题的关键，难点是滑动变阻器的电阻连入电阻较小时，会烧坏变阻器的电阻，电压表超量程，根据电压表的量程找出滑动变阻器连入的电阻最小值，是解本题的关键．