Question

15．小強(qiáng)同學(xué)按如圖所示電路連接電學(xué)器材進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)．已經(jīng)電源兩端電壓為6V且保持不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，電阻R的阻值為10Ω，滑動(dòng)變動(dòng)器R₀的規(guī)格為“20Ω0.5A”．將開(kāi)關(guān)S閉合后，為保證電路中各元件正常工作，則R₀允許接入最小阻值是10Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)最大時(shí)通過(guò)R的電流，然后與電流表的量程和滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流相比較確定電路中的最大電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R₀允許接入最小阻值．

解答 解：由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
當(dāng)電壓表的示數(shù)U_R=3V時(shí)，通過(guò)R的電流：
I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為0.5A，
所以，電路中的最大電流I_大=0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R₀允許接入最小阻值：
R₀=R_總-R=20Ω-10Ω=10Ω．
故答案為：10Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，正確的判斷電路中的最大電流是關(guān)鍵．