Question

【题目】如图为一种握力计和它的工作原理图．电源电压恒定不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）．该握力计测量范围为0～300N，电路中电流变化范围0.1～0.6A．则下列判断正确的是（）

A. 握力300N时电路中电流为0.6A

B. R2消耗的最小功率为0.5W

C. R1连入电路阻值变化范围0～30Ω

D. 握力计工作电路的电源电压为3V

Answer 1

【答案】D

【解析】试题分析：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流．

（1）滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电源的电压；

（2）滑片P移动到最下端时施加的力最大时，R1接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，据此判断握力最大时电路中的电流，根据P=I2R求出R2消耗的最小功率，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的最大阻值，然后得出R1连入电路阻值变化范围．

解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流．

（1）滑片P在电阻R1的最上端时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，

由I=可得，握力计工作电路的电源电压：

U=I大R2=0.6A×5Ω=3V，故D正确；

（2）滑片P移动到最下端时施加的力最大时，R1接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，

则握力300N时电路中电流I小=0.1A，故A错误；

R2消耗的最小功率：

P2=I小2R2=（0.1A）2×5Ω=0.05W，故B错误；

此时电路中的总电阻：

R===30Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R1的最大阻值：

R1=R﹣R2=30Ω﹣5Ω=25Ω，

所以，R1连入电路阻值变化范围0～25Ω，故C错误．

故选D．