如图所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,

2025-03-07 04:03:31
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回答1:

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)当电流表示数为Imax=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
由I=
U
R
可得,电阻R1两端电压:
U1=ImaxR1=0.6A×5Ω=3V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的最小电压:
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V,
滑动变阻器连入电路的电阻最小为:
R2min=
U2
Imax
=
1.5V
0.6A
=2.5Ω,故A不正确;
R1允许最大功率:
P1max=(Imax2R1=(0.6A)2×5Ω=1.8W,故C正确;
(2)当电压表示数最大为U2max=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
R1两端电压为U1′=U-U2max=4.5V-3V=1.5V,
电路的最小电流为:
Imin=
U1
R1
=
1.5V
=0.3A,
滑动变阻器R2允许最大值:
R2max=
U2max
Imin
=
3V
0.3A
=10Ω,故B不正确;
(3)∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的电流:
I=
U
R1+R2
=
4.5V
5Ω+R2

R2的功率:
P2=I2R2=(
4.5V
5Ω+R2
2R2=
(4.5V)2
(5Ω+R2)2
R2
=
(4.5V)2
25Ω2+R22+2×Ω×R2
R2
=
(4.5V)2
(5Ω?R2)2+20Ω×R2
R2
=
(4.5V)2
(5Ω?R2)2
R2
+20Ω

当R2=5Ω时,R2的功率最大,则
P2max=
(4.5V)2
20Ω
=1.0125W,故D不正确.
故选C.