Question

20．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₁的阻值為30Ω，滑動變阻器銘牌已模糊不清，只能辨識出標(biāo)有“1A”字樣．開關(guān)S斷開時，電流表A的示數(shù)為0.4A；閉合開關(guān)S，滑片P從某處M點分別向左、右移動，發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)的最大變化量均為0.2A．（　�。�

• A． 電源電壓為6V
• B． 滑片P在M點時電流表的示數(shù)0.6A
• C． 滑片P在移動過程中的最大阻值是20Ω
• D． 滑片P在移動過程中的電路的最大功率是7.2W

Answer 1

分析 （1）開關(guān)S斷開時，電路為R₁的簡單電路，電流表測通過R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）閉合開關(guān)S，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R₁的電流保持不變，當(dāng)P向M點左移時R₂連入阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知通過R₂電流的變化，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知電流表示數(shù)的變化，根據(jù)電流表示數(shù)的變化量結(jié)合滑動變阻器允許通過的最大電流求出P在M點的電流；
（3）當(dāng)通過R₂的電流最小時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)題意求出通過R₂的最小電路，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值；
（4）當(dāng)通過R₂的電流最大時，電路的功率最大，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流，根據(jù)P=UI求出電路的最大功率．

解答 解：（1）開關(guān)S斷開時，電路為R₁的簡單電路，電流表測通過R₁的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁R₁=0.4A×30Ω=12V，故A錯誤；
（2）閉合開關(guān)S，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R₁的電流保持不變，
當(dāng)P向M點左移時，R₂連入阻值變小，通過R₂的電流變大，電流表示數(shù)變大，
因變化量最大0.2A，且滑動變阻器允許通過最大電流1A，
所以，P在M點的電流：
I_M=I_2大-△I=1A-0.2A=0.8A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，滑片P在M點時電流表的示數(shù)：
I=I₁+I_M=0.4A+0.8A=1.2A，故B錯誤；
（3）當(dāng)通過R₂的電流最小時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
則通過R₂的最小電路：
I_2小=I_M-△I=0.8A-0.2A=0.6A，
所以，滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_2大=$\frac{U}{{I}_{2小}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω，故C正確；
（4）當(dāng)通過R₂的電流最大時，電路的功率最大，
則干路的最大電流：
I_大=I_2大+I₁=1A+0.4A=1.4A，
電路的最大功率：
P_大=UI_大=12V×1.4A=16.8W，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)電流表示數(shù)變化量和變阻器允許通過最大電流判斷P在M的點電流．