Question

如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R₁标有“10Ω0.5A”字样：滑动变阻器R₂标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是

A. 电路中电流不超过0.6A

B. 两端电压不超过3V

C. 滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化

D. 电路的总功率在范围内变化

Answer

D

【解析】

A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数U2=3V时，电路中的电流为：

因串联电路中各处的电流相等，且R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故最大电流为0.5A；

B．R1两端电压最大：U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V；

C．电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由公式 可知，电压不变，电流最大，电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω

当电压表的示数U2=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为：

则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω～10Ω；

D．电路消耗的最大功率：

P大=UI大=6V×0.5A=3W

当电压表的示数U2=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，电路消耗的最小功率：

P小=UI小=6V×0.3A=1.8W，

所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W～3W。