Question

9．视听新概念--“蓝光影碟”，蓝光DVD由多个复杂电路组成，在对其中一个电路故障检测时的情形如图所示，该检测电路的电源电压为6V，电流表量程为0～0.6A、电压表量程为0～3V，电阻R₁=10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．当S闭合，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电压表示数将变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），为了确保电流表和电压表安全，则滑动变阻器连入电路的阻值范围为0～10Ω，R₁消耗电功率范围为0.9～3.6W．

Answer 1

分析 （1）分析电路连接，根据串联电路的分压规律解题；
（2）从电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路总电流；根据电压表和电流表的最大值，利用串联电路的特点和欧姆定律分别求出滑动变阻器可连入电路的最大、最小阻值即可得出阻值的变化范围．

解答 解：由图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，当滑片P向右滑动时，其接入电路中的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知，变阻器两端电压会变大，即电压表示数变大；
为保证电流表不损坏，电路中的最大电流为I_大=0.6A，电路中的总电阻：R_串=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
故滑动变阻器连入电路电阻的最小值为R₂=R_串-R₁=10Ω-10Ω=0Ω，即变阻器的滑片滑至最左端，此时电压表示数为零；
R₁消耗的电功率为：P₁=UI_大=6V×0.6A=3.6W；
为保证电压表不损坏，R₂两端电压即电压表示数最大为U_大=3V，则R1两端电压：U₁'=U-U_大=6V-3V=3V，
在串联电路中：$\frac{{R}_{1}}{R{'}_{2}}$=$\frac{{U'}_{1}}{{U}_{大}}$=$\frac{3V}{3V}$=$\frac{1}{1}$，即R'₂=R₁=10Ω，
R₁消耗的电功率为：P₁'=U₁'I₁'=$\frac{U{'}_{1}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（3V）^{2}}{10Ω}$=0.9W；
综上可得，滑动变阻器连入电路电阻的最大阻值没有限制，即滑动变阻器允许接入电路中阻值范围为0～10Ω．R1消耗的功率变化范围为：0.9W～3.6W．
故答案为：变大；0～10；0.9～3.6．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是能根据电表的最大值确定滑动变阻器可连入电路的阻值范围．