Question

7．一傳感器（可以看作電阻）上標(biāo)有“3V，0.3A”字樣，其含義是它的正常工作電壓為3V，正常工作的電流為0.3A為了檢測它的電學(xué)性能，設(shè)計了如圖所示的電路，將它與滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器上標(biāo)有“10Ω，1A”字樣．
（1）如果a、b間加4.5V的電壓，要使傳感器正常工作，滑動變阻器接入電路的電阻多大？
（2）為確保電路安全，請計算在 a、b間所加電壓的最大值．

Answer 1

分析 （1）a、b間加4.5V的電壓時，傳感器正常工作時其兩端的電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的電阻；
（2）當(dāng)傳感器正常發(fā)光且變阻器接入電路中的電阻最大時在a、b間所加的電壓最大，根據(jù)歐姆定律求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出在 a、b間所加電壓的最大值．

解答 解：（1）a、b間加4.5V的電壓時，傳感器正常工作時其兩端的電壓為3V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_傳=4.5V-3V=1.5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器接入電路的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{傳}}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω；
（2）當(dāng)傳感器正常發(fā)光且變阻器接入電路中的電阻最大時在a、b間所加的電壓最大，
滑動變阻器兩端的最大電壓：
U_滑大=I_傳R_滑大=0.3A×10Ω=3V，
則在 a、b間所加電壓的最大值：
U_大=U_滑大+U_傳=3V+3V=6V．
答：（1）滑動變阻器接入電路的電阻為5Ω；
（2）在 a、b間所加電壓的最大值為6V．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，會確定a、b間所加的電壓最大值是關(guān)鍵．