Question

6．如圖所示電路中，電源電壓U=6V，且保持不變，定值電阻R₁=10Ω，變阻器R₂最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．為保護(hù)電表，變阻器接入電路的阻值范圍是（　　）

• A． 0Ω～10Ω
• B． 0Ω～20Ω
• C． 2.5Ω～5Ω
• D． 5Ω～20Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器R₂與電阻R₁串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)量電路總電流，電流表示數(shù)最大為0.6A，電壓表示數(shù)最大為3V，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)分別算出對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器的阻值．

解答 解：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器R₂與電阻R₁串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路電流，
當(dāng)電流表示數(shù)為I₁=0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R₁兩端電壓：
U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-6V=0，
所以，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最小為R_2小=0Ω；
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U_2大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，
此時(shí)R₁兩端電壓：
U₁′=U-U_2大=6V-3V=3V，
電路電流為：
I₂=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最大電阻：
R_2大=$\frac{{U}_{2大}}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
所以，變阻器接入電路的阻值范圍為0～10Ω．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍，注意求阻值范圍時(shí)，根據(jù)電流表和電壓表的最大值進(jìn)行計(jì)算，并且會(huì)靈活運(yùn)用歐姆定律．