Question

4．在如圖所示的電路中，電阻R₁=4Ω，R₂=1Ω，R3為滑動(dòng)變阻器，電源電壓為12伏（電源電壓保持不變）．所用的安培表量程是0～0.6A，伏特表的量程為0～3V，在實(shí)驗(yàn)過程中，為了使安培表、伏特表都不會(huì)損壞，那么滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻至少多大？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，三電阻串聯(lián)，伏特表測(cè)R₁兩端的電壓，安培表測(cè)電路中的電流；
（2）由伏特表的示數(shù)最大為3V，為了保護(hù)伏特表，根據(jù)歐姆定律可求電路中的最大電流；
（3）比較得出電路中的最大電流；利用歐姆定律求滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值．

解答 解：由電路圖可知，三電阻串聯(lián)，伏特表測(cè)R₁兩端的電壓，安培表測(cè)電路中的電流；
由伏特表量程為0～3V可知R₁兩端的電壓最大為3V，為了保護(hù)伏特表，電路中的最大電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{4Ω}$=0.75A，
安培表量程是0～0.6A，所以，為了保證電路的安全，電路中的最大電流應(yīng)為0.6A，
三電阻串聯(lián)，由I=$\frac{U}{R}$得：
總阻值為R=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得：
變阻器的最小阻值為R_小=R-R₁-R₂=20Ω-4Ω-1Ω=15Ω．
答：為了使安培表、伏特表都不會(huì)損壞，那么滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻至少為15Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算，關(guān)鍵是為了保護(hù)電路，根據(jù)量程確定電路中的最大電流．