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小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接,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R的阻值为10Ω,允许消耗的最大电
题目详情
小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接,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R的阻值为10Ω,允许消耗的最大电功率为0.9W.滑动变阻器R0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,以下说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流最大值为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1.5V
D.滑动变阻器R0消耗的最大功率为0.9W
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,允许消耗的最大电功率为0.9W.滑动变阻器R0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,以下说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流最大值为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1.5V
D.滑动变阻器R0消耗的最大功率为0.9W
▼优质解答
答案和解析
由电阻R允许消耗的最大电功率为0.9W,
∵P=I2R,
∴通过电阻R的最大电流为I=
=
=0.3A,
即电路中的最大电流为0.3A,故A错误;
∵I=
,
∴此时R两端的电压为UR=IR=0.3A×10Ω=3V,
此时滑动变阻器两端的电压为U0=U-UR=6V-3V=3V,
∵I=
,
∴滑动变阻器接入电路的最小电阻为R0=
=10Ω,故B错误;
当滑动变阻器电阻全部接入电路时,即R0′=20Ω,
电路中的电流为I′=
=
=0.2A,
∵I=
,
∴R两端的电压为UR′=I′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;
设滑动变阻器接入电路的电阻为R0″时消耗的最大功率,
此时电路中的电流为I″=
=
,
滑动变阻器的功率为P=(I″)2R0″=(
)R0″=
,
由数学知识可知:当R0″=10Ω,滑动变阻器的功率最大P最大=0.9W,故D正确.
故选D.
∵P=I2R,
∴通过电阻R的最大电流为I=
|
|
即电路中的最大电流为0.3A,故A错误;
∵I=
U |
R |
∴此时R两端的电压为UR=IR=0.3A×10Ω=3V,
此时滑动变阻器两端的电压为U0=U-UR=6V-3V=3V,
∵I=
U |
R |
∴滑动变阻器接入电路的最小电阻为R0=
3V |
0.3A |
当滑动变阻器电阻全部接入电路时,即R0′=20Ω,
电路中的电流为I′=
U |
R+R0′ |
6V |
10Ω+20Ω |
∵I=
U |
R |
∴R两端的电压为UR′=I′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;
设滑动变阻器接入电路的电阻为R0″时消耗的最大功率,
此时电路中的电流为I″=
U |
R+R0″ |
6V |
10Ω+R0″ |
滑动变阻器的功率为P=(I″)2R0″=(
6V |
10Ω+R0″ |
36R0″ |
(R0″)2+20R0″+100 |
由数学知识可知:当R0″=10Ω,滑动变阻器的功率最大P最大=0.9W,故D正确.
故选D.
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