Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒為18V，燈泡L上標(biāo)有“10V 5W”字樣，電流表量程為0﹣0.6A，電壓表量程為0﹣15V，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為200Ω，當(dāng)只閉合S和S1 ， 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，它兩端的電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時(shí)，定值電阻R0的電功率變化了5.4W，只閉合S和S1 ， 在保證電路安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R的取值范圍是

A. 0Ω﹣200Ω B. 10Ω﹣200Ω C. 10Ω﹣100Ω D. 100Ω﹣200Ω

Answer 1

【答案】C

【解析】

當(dāng)只閉合S和S1時(shí)，R0與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律分別表示出變阻器接入電路中的為R1和4R1時(shí)電路中的電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律表示出電壓表的示數(shù)，根據(jù)圖乙可知兩次電壓表的示數(shù)，據(jù)此求出R0與R1之間的關(guān)系，根據(jù)P＝R表示出定值電阻R0的電功率變化可求R0的阻值；當(dāng)電流表的示數(shù)最大時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R0兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出變阻器接入電路中的最大阻值，然后得出滑動(dòng)變阻器R的取值范圍．

當(dāng)只閉合S和時(shí)，與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，變阻器接入電路中的為和4時(shí)，電路中的電流分別為：，，由圖乙可知變阻器接入電路中的為和4時(shí)對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)分別為、，由I＝得兩次電壓表的示數(shù)之比:，解得：，由P＝R可得，定值電阻的電功率：---＝5.4W，解得：＝20，當(dāng)電流表的示數(shù)I＝0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，則電路中的總電阻：＝30，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：-＝30-20＝10，當(dāng)電壓表的示數(shù)＝15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，兩端的電壓：-＝18V-15V＝3V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：，即，解得：＝100，所以，滑動(dòng)變阻器R的取值范圍10100。故選C。