Question

如图所示的电路中，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，电阻R₀=30Ω，滑动变阻器标有（100Ω 2A），电路两端电压U=24V保持不变．闭合开关后，当滑片P向右移动时，电流表的示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表的示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．滑动变阻器能够接入电路中的最小阻值为________Ω，这个电路中消耗的最小电功率是________W．

Answer 1

变大    变小    10    7.2
分析：由电路图可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化；
（2）当电流表的示数达到0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出滑动变阻器能够接入电路中的最小阻值；
当电压表的示数达到15V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最小电流，利用P=UI求出这个电路中消耗的最小电功率．
解答：由电路图可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
根据欧姆定律可得，电路中的电流变大即电流表的示数变大，此时定值电阻两端的电压变大，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，
∴滑动变阻器两端的电压变小即电压表的示数变小；
（2）当电流表的示数达到0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路中的总电阻：
R_总===40Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴动变阻器能够接入电路中的最小阻值：
R_滑min=R_总-R₀=40Ω-30Ω=10Ω，
当电压表的示数达到3V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
此时R₀两端的电压：
U₀=U-U_滑max=24V-15V=9V，
电路中的电流：
I===0.3A，
这个电路中消耗的最小电功率：
P_min=UI=24×0.3A=7.2W．
故答案为：变大；变小；10；7.2．
点评：本题考查了电路的动态分析和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道电流表的示数最大时滑动变阻器接入电路的电阻最小、电压表的示数最大时电路消耗的总功率最小．