Question

5．如圖所示，電源電壓為18V，定值電阻R₁=10Ω，R₂的銘牌為“100Ω  1A”，電流表的量程為0.6A，電壓表的量程為15V，為保證電路安全，求R₂的取值范圍．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，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)為15V時(shí)電路中的電流，然后與滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流和電流表的量程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)求出變阻器接入電路中的最小阻值，然后得出R₂的取值范圍．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
當(dāng)電壓表的示數(shù)為15V時(shí)，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{15V}{10Ω}$=1.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表的量程為0.6A，
所以，電路中的最大電流I_大=0.6A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{18V}{0.6A}$=30Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：
R_2小=R-R₁=30Ω-10Ω=20Ω，
則R₂的取值范圍為20Ω～100Ω．
答：R₂的取值范圍為20Ω～100Ω．

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，會(huì)確定電路中的最大電流是關(guān)鍵．