Question

如圖所示電路中，滑動變阻器的阻值變化范圍是0～20歐，電源電壓為4.5伏．當(dāng)電流表的示數(shù)是0.5A時，電壓表的示數(shù)是2V．已知電流表的量程是0～0.6A，電壓表的量程是0～3V．為了不損壞兩個電表，求滑動變阻器可連入電路的阻值范圍．

Answer 1

分析：由電路圖可知，電阻R₀和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中電流；當(dāng)電流表的示數(shù)是0.5A時，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出定值電阻的阻值；根據(jù)電壓表和電流表的最大值，利用串聯(lián)電路的特點和歐姆定律分別求出滑動變阻器可連入電路的最大、最小阻值即可得出阻值得范圍．

解答：解：當(dāng)電流表的示數(shù)是0.5A時，
定值電阻R₀兩端的電壓U₀=U-U_P=4.5V-2V=2.5V，
定值電阻R₀的阻值為R₀=

U0

I

=

2.5V

0.5A

=5Ω；
為保證電流表不損壞，電路中的最大電流為0.6A，
則電路中的總電阻為

4.5V

0.6A

=7.5Ω，
滑動變阻器連入電路電阻的最小值為2.5Ω；
為保證電壓表不損壞，滑動變阻器的最大電壓為3V，
則此時R₀的電壓為4.5V-3V=1.5V，
電路中的電流為

1.5V

5Ω

=0.3A，
此時滑動變阻器連入電路電阻的最大值為

3V

0.3A

=10Ω；
所以滑動變阻器可連入電路的阻值范圍為2.5Ω～10Ω．
答：為了不損壞兩個電表，滑動變阻器連入電路的阻值范圍為2.5Ω～10Ω．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是能根據(jù)電表的最大值確定滑動變阻器可連入電路的阻值范圍．