小敏同学按图所示的电路图连接电路.她使用的电流表量程为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R0的阻值为10Ω,允许消耗的最大电功

发布时间:2020-08-12 05:23:27

小敏同学按图所示的电路图连接电路.她使用的电流表量程为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R0的阻值为10Ω,允许消耗的最大电功率为0.9W.滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.5A.将开关S闭合后,要保证电路中各个元件正常工作,以下说法中正确的是A.滑动变阻器R消耗的最大功率为1.2WB.滑动变阻器接入电路的最小阻值为5ΩC.通过电阻R0的电流最大值为0.4AD.电压表示数最大的变化量为1V

网友回答

D
解析分析:(1)根据电阻R0允许消耗的最大电功率,利用P=I2R的变形式求出通过电阻R的最大电流;根据欧姆定律求出此时R0两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻;
(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;
(3)设出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求出电路中的电流,利用P=I2R求出最大功率的表达式,求出最大功率.

解答:(1)由电阻R0允许消耗的最大电功率为0.9W,
∵P=I2R,
∴通过电阻R0的最大电流:
I===0.3A<0.5A<0.6A,
即电路中的最大电流为0.3A,故C选项错误;
∵I=,
∴此时R0两端的电压:
U0=IR0=0.3A×10Ω=3V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴此时滑动变阻器两端的电压:
U滑=U-U0=6V-3V=3V,
滑动变阻器接入电路的最小电阻:
Rmin===10Ω,故B选项错误;
(2)当滑动变阻器电阻全部接入电路时,即R′=20Ω,
电路中的电流:
I′===0.2A,
R两端的电压:
U0′=I′R0=0.2A×10Ω=2V,
所以电压表示数最大的变化量为1V,故D选项正确;
(3)设滑动变阻器接入电路的电阻为R时消耗的最大功率,
此时电路中的电流为
I″==,
滑动变阻器的功率:
P=(I″)2R=()2R=,
由数学知识a+b≥2可知:
R++20Ω≥2+20Ω=40Ω,
∴滑动变阻器的功率最大:
P最大==0.9W,故A选项错误.
故选D.

点评:本题综合性强、考查的内容多,灵活运用串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式是本题的关键,难点是滑动变阻器最大功率的判断.
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