Question

13班的物理学霸邱浩威同学学习刻苦，善于思考，一次在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A。将A并关S闭合后，要保证电路中各个零件正常工作，以下说法正确的是

A. 通过电阻R的电路最大值为0.4A

B. 滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω

C. 电压表示数最大的变化量为2V

D. 整个电路消耗的最大功率为1.8W

Answer

D

【解析】

（1）已知电阻R0允许消耗的最大电流，由串联电路特点和电流表量程分析可得通过R的最大电流；此时变阻器连入阻值最小，电路消耗功率最大，由欧姆定律和P=UI计算R0的最小值以及电路的功率最大值；根据欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻；滑动变阻器消耗最大功率时的电阻，根据串联电路特点和欧姆定律，利用P=I2R求出最大功率的表达式，求出最大功率；（2）当滑动变阻器全部接入电路时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流，求出电压表的示数，从而得出电压表示数最大的变化量；根据以上得出答案。

(1)由图知,R与R0串联在电路中，电流表测电路中电流，电压表测R两端电压。

电压表量程0−3V，当其示数最大时，通过R电流最大，电路中电流最大，

所以I最大===0.3A<0.5A，串联电路中电流处处相等，所以满足小于变阻器允许通过的最大电流，所以通过R的最大电流值也是0.3A，故A错误；此时变阻器连入的阻值最小，由串联电路特点和欧姆定律可得其最小值为：R0最小=−R=−10Ω=10Ω，故B错误；

此时电路消耗的电功率最大，由P=UI可得：P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W，故D正确；(2)当变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小，由欧姆定律可得：I最小== =0.2A，此时电压表示数最小：UR最小=I最小R=0.2A×10Ω=2V，所以电压表示数最大的变化量为3V−2V=1V，故C错误。故选：D。