Question

19．如圖所示電路，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R₁阻值為6Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為24Ω，電源電壓為6V，開關S閉合后，在滑動變阻器滑片滑動過程中，保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下（　　）

• A． 滑動變阻器的阻值變化范圍為5Ω-24Ω
• B． 電壓表的示數(shù)變化范圍是1.5V-3V
• C． 電路中允許通過的最大電流是0.6A
• D． 電流表的示數(shù)變化范圍是0.2A-0.5A

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流，然后結合電流表的量程確定電路中的最大電流，電路中的電流最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電壓表的示數(shù)最大，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；
（2）當滑動變阻器的最大阻值和定值電阻串聯(lián)時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出它們的大�。�

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)歐姆定律可得，電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，
由于電流表的量程為0～0.6A，則電路中的最大電流為0.5A，故C錯誤；
此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
由歐姆定律可知電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知：
變阻器接入電路中的最小阻值R_2最小=R-R₁=12Ω-6Ω=6Ω，
即滑動變阻器的阻值變化范圍為6Ω～24Ω，故A錯誤；
（2）當滑動變阻器的最大阻值和定值電阻串聯(lián)時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，
此時電路中的最小電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{6Ω+24Ω}$=0.2A，
則電流表的示數(shù)變化范圍是0.2A～0.5A，故D正確；
電壓表的最小示數(shù)：
U₁′=I′R₁=0.2A×6Ω=1.2V，
則電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2V～3V，故B錯誤．
故選D．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的靈活應用，此類題應根據(jù)電流表、電壓表的最大值，由歐姆定律計算電路對應的電流或電壓值，再由串聯(lián)電路的電流、電壓、電阻特點進行相關的計算．