Question

如圖所示電路中，電源電壓為4.5V不變，電阻R₁標(biāo)有“6Ω  0.5A”，滑動變阻器R₂標(biāo)有“30Ω  1A”，電流表量程為“0-0.6A”，電壓表量程為“0-3V”，為了保護(hù)各電路元件，滑動變阻器R₂允許接入電路的阻值范圍是多少？

Answer 1

分析：從電路圖可知，滑動變阻器與電阻串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，電流表示數(shù)最大為0.6A，允許通過電阻R₁的最大電流為0.5A，允許通過電阻R₂的最大電流為1A，根據(jù)三個最大電流確定出電路中的最大電流，電壓表示數(shù)最大為3V，根據(jù)歐姆定律分別算出對應(yīng)的滑動變阻器的阻值．

解答：解：為了既不燒壞電流表，又不燒壞電阻，則電路中的最大電流為I₁=0.5A時，
電阻R₁兩端電壓為U₁=I₁R₁=0.5A×6Ω=3V；
滑動變阻器兩端的電壓U₂=U-U₁=4.5V-3V=1.5V，
所以滑動變阻器連入電路的電阻最小為R_小=

U2

I1

=

1.5V

0.5A

=3Ω；
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U_大=3V時，
R₁兩端電壓為U₁′=U-U_大=4.5V-3V=1.5V，
電路電流為I₂=

U1

R1

=

1.5V

6Ω

=0.25A，
滑動變阻器接入電路的電阻最大為R_大=

U大

I2

=

3V

0.25A

=12Ω．
故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是3Ω～12Ω．
答：滑動變阻器R₂允許接入電路的阻值范圍是3Ω～12Ω．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律應(yīng)用；關(guān)鍵是確定滑動變阻器的取值范圍，需要考慮電流表和電壓表的安全使用問題，既不要超過電流表量程，又不燒壞電阻，還不超過電壓表量程．