Question

如图所示电路，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻R₁的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R₂的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列判断正确的是（　　）

A.电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A

B.电路总功率的变化范围是1.2W~3W

C.R₁的电功率变化范围是0.9W~2.5W

D.滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0~10Ω

Answer

C

【解析】

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。

(1)因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，R1允许通过的最大电流为0.5A，R2允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时R1两端的电压最大，电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，由欧姆定律可得，R1两端的最大电压为

U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V

R1的最大功率为

P1max=U1大I大=5V×0.5A=2.5W

电路消耗的最大功率为

P大=UI大=6V×0.5A=3W

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数为

U2小=U-U1大=6V-5V=1V

(2)当电压表的示数最大为U2=3V时，R1两端的最小电压为

U1=U-U2=6V-3V=3V

电路中的最小电流为

R1的最小功率为

P1min=U1I小=3V×0.3A=0.9W

电路消耗的最小功率为

P小′=UI小=6V×0.3A=1.8W

此时滑动变阻器接入电路中的电阻为

所以，电压表的最大示数为3V时，滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为10Ω。根据分析可得：

A．电流表的示数变化范围是0.3A～0.5A，故A错误；

B．电路总功率的变化范围是1.8W～3W，故B错误；

C．R1的电功率变化范围是0.9W～2.5W，故C正确；

D．滑动变阻器R2的阻值变化范围为2Ω～10Ω，故D错误。

故选C。