如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压为8V.开关S闭合后,在变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下
A.滑动变阻器阻值允许范围为6~20Ω
B.电压表最小示数是1V
C.电阻R1中的最小电流约为0.27A
D.电路消耗的最大功率为4.8W
D
电流表的最大电流为0.6A,由欧姆定律求得电路中的总电阻,减去R1的阻值,即为滑动变阻器连入电路的最小阻值,当电压表的读数为3V时,是它的最大读数,求得R1的电压,再由欧姆定律求得此时的电流值,再求滑动变阻器连入电路的阻值.
解答:电阻R1与滑动变阻器是串联,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流;
当电路中的电流为0.6A时,电流表的示数达到最大值,此时电路中的总电阻R总===13Ω,
故滑动变阻器连入电路的最小阻值为R小=R总-R1=13Ω-10Ω=3Ω,
此时滑动变阻器两端的电压是最小的,U小=IR小=0.6A×3Ω=2V,
此时电路中的功率是最大的,P=UI=8V×0.6A=4.8W;
当电压表的示数为3V时,它的示数是最大的,此时R1的电压U1′=U-U大=8V-3V=5V,
电路中的最小电流I′===0.5A,滑动变阻器的电阻值R大===6Ω.
A、说法错误,滑动变阻器阻值允许范围为3Ω~6Ω.
B、说法错误,电压表最小示数是2V.
C、说法错误,电阻R1中的最小电流约为0.2A.
D、说法正确,电路消耗的最大功率为4.8W.
故选D.
点评:本题考查了欧姆定律、串联电路的特点在动态电路中的应用.此类题应根据电流表、电压表的最大值,由欧姆定律计算电路对应的电流或电压值,再由串联电路的电流、电压、电阻特点进行相关的计算.
技巧学习——物理杠杆:图示法,认真审题,把题设景象通过画图表示出来,便如力学中受力分析示意图,光学中的光路图,电学中的电路图。