Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓恒為6V，定值電阻R1為10Ω，滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20Ω 0.5A”，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A．則（ ）
A.電壓表測(cè)量的是電阻R1兩端的電壓
B.當(dāng)變阻器R2的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)變小
C.為了保證電路中各元件安全工作，變阻器R2接入電路的阻值范圍是2﹣10Ω
D.當(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8Ω時(shí)，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量是53.3J

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表并聯(lián)在R2兩端測(cè)R2兩端的電壓，故A錯(cuò)誤；（1）當(dāng)變阻器R2的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大， 由I= 可知，電路中的電流變小，
由U=IR可知，R1兩端的電壓變小，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R2兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故B錯(cuò)誤；（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流0.5A，電流表量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，
此時(shí)電路中的總電阻：
R= = =12Ω，
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最小值：
R2小=R﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω，
當(dāng)電壓表的示數(shù)U2大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，
R1兩端的電壓：
U1=U﹣U2大=6V﹣3V=3V，
電路中的電流：
I小= = ，即 = ，
解得：R2大=10Ω，
變阻器R2接入電路的阻值范圍是2Ω～10Ω，故C正確；（3）當(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8Ω時(shí)，電路中的電流：
I= = = A，
通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量：
Q1=I2R1t=（ A）2×10Ω×60s≈66.7J，故D錯(cuò)誤．
故選C．
由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．（1）根據(jù)滑片移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R1兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R2兩端的電壓變化；（2）比較滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，此時(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值；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)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R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式求出變阻器接入電路中的最大阻值，然后得出變阻器R2接入電路的阻值范圍；（3）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出當(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8Ω時(shí)電路中的電流，根據(jù)Q=I2Rt求出通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量．