Question

如圖示電源電壓為9V，R₁=3Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的變化范圍為0～20Ω，如果電流表采用0～0.6A量程，電壓表采用0～3V量程，為了不使電流表電壓表?yè)p壞，求滑動(dòng)變阻器R₂的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器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)滑動(dòng)變阻器的電阻全連入時(shí)，電路中的電流最小，定值電阻兩端的電壓最小；當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入的電阻減小時(shí)，電路中的電流增大，根據(jù)電流表的量程可知電路允許通過(guò)的最大電流為0.6A，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻兩端的電壓并判斷是否超過(guò)電壓表的量程，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，進(jìn)一步利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值，即可得出滑動(dòng)變阻器R₂的取值范圍．
解答：解：由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器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；
按要求：I≤0.6A，
當(dāng)I=0.6A，
U₁=IR₁=0.6A×3Ω=1.8V，電壓表不會(huì)超出量程，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴U₂=U-U₁=9V-1.8V=7.2V，
根據(jù)歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值：
R_2min===12Ω，
∴滑動(dòng)變阻器連入電阻范圍：12Ω～20Ω．
答：滑動(dòng)變阻器R₂的取值范圍為12Ω～20Ω．
點(diǎn)評(píng)：分析清楚電路結(jié)構(gòu)，明確各電路元件的連接方式、熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．