Question

某同學做電學實驗時，電路如圖所示．已知他所用電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，電源電壓6V保持不變，滑動變阻器的最大阻值為50Ω，定值電阻R₀為10Ω，開關S閉合后，在實驗操作無誤的情況下，正確的說法是（　�。�

A．電流表最大示數(shù)為0.3A

B．滑動變阻器消耗的最小功率為0W

C．電壓表的最小示數(shù)為1V

D．定值電阻R₀消耗的最大功率為1.8W

Answer 1

分析：由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，電流表測電路電流；
（1）電源的電壓大于電壓表的最大示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知當電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流最小，此時定值電阻消耗的電功率最大，滑動變阻器兩端的電壓不為0，根據(jù)P=UI可知滑動變阻器的最小電功率不可能為0，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流，利用P=I²R求出電阻R₀消耗的最大功率；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數(shù)最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，利用歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù)．

解答：解：由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，電流表測電路電流；
（1）∵電源的電壓大于電壓表的最大示數(shù)，
∴根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知當電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流最小，此時定值電阻消耗的電功率最大，滑動變阻器兩端的電壓不為0，
∵P=UI，
∴滑動變阻器消耗最小功率不為0，故B不正確；
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴定值電阻兩端的最大電壓：
U_0max=U-U_Rmax=6V-3V=3V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電流表的最大示數(shù)：
I_max=

Umax

RO

=

3V

0.3A

=0.3A，故A正確；
電阻R₀消耗的最大功率：
P_0max=（I_max）²R₀=（0.3A）²×10Ω=0.9W，故D不正確；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數(shù)最小，
電路中的電流：
I_min=

U

R0+Rmax

=

6V

10Ω+50Ω

=0.1A，
電壓表最小示數(shù)：
U_Rmin=I_minR₀=0.1A×10Ω=1V，故C正確．
故選AC．

點評：滑動變阻器的電阻不連入，電壓表超量程，根據(jù)電壓表的量程找出滑動變阻器連入的電阻最小值，是解本題的關鍵．