Question

9．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R₁为10Ω，滑动变阻器R₂的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，则（　　）

• A． 电压表测量的是电阻R₁两端的电压
• B． 当变阻器R₂的滑片P向左移动时，电压表的示数变小
• C． 为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R₂接入电路的阻值范围是2～10Ω
• D． 当变阻器R₂接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是56.7J

Answer 1

分析 A、由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测R₂的电压，电流表测电路中的电流；
B、当变阻器R₂的滑片P向左移动时，判断变阻器连入电路中电阻的变化，根据分压原理确定电压表示数的变化；
C、根据串联电路电流的规律，确定电路中允许的最大电流，根据欧姆定律和串联电阻的规律确定变阻器R₂接入电路的最小电阻；
当电压表示数为3V时，变阻器接入电路中的电阻最大，由串联电路电压的规律及分压原理求出变阻器接入电路中的最大电阻；从而确定变阻器允许的取值范围；
D、当变阻器R₂接入电路中的阻值是8Ω时，由电阻的串联求出电路的总电阻，由欧姆定律求出电流，
根据Q=I²R₁t求电热．

解答 解：A、由图示电路图可知，滑动变阻器R₂与定值电阻R₁串联，电压表测量R₂两端的电压，电流表测电路电流；A错误；
B、当变阻器R₂的滑片P向左移动时，R₂连入电路中的电阻变大，根据分压原理，电压表的示数变大；B错误；
C、由于电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，根据串联电路电流的规律，
所以，电路中的最大电流I_max=0.5A，
此时电路中的总电阻
R_min=$\frac{U}{{I}_{大}}=\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：
滑动变阻器接入电路中的最小阻值R_2min=R_min-R₁=12Ω-10Ω=2Ω…①；
由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压最大即U_2max=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联电路电压的规律，此时变阻器的电压为U_滑=U-U_2max=6V-3V=3V，变阻器的电压与R₁的电压相等，由分压原理，变阻器的电压与R₁的电阻相等，变阻器的最大电阻为10Ω…②，
由①②，故滑动变阻器的变化范围为2Ω～10Ω；C正确；
D、当滑动变阻器R₂为8Ω时，电路中的总阻值
R_总=R₁+R₂′=10Ω+8Ω=18Ω，
由欧姆定律，电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{总}}=\frac{6V}{18Ω}$=$\frac{1}{3}$A，根据焦耳定律，通电1min电阻R₁产生的热量Q=I²R₁t=$（\frac{1}{3}A）$²×10Ω×60s≈66.7J，D错误．
故选C．

点评 本题考查串联电路中电压、电流以及电热、滑动变阻器接入电路电阻的计算，注意求阻值范围时，根据电流表和电压表的最大值进行计算，并且会灵活运用欧姆定律．