Question

如图所示电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R₁=5Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，通过分析计算：说明滑动变阻器R₂允许的取值范围．

Answer 1

【答案】分析：从电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，电流表示数最大为0.6A，因为电阻R₁允许通过的最大电流为0.5A，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律分别算出对应的滑动变阻器的阻值．
解答：解：当电流表示数为I₁=0.6A时，电阻R₁两端电压为U₁=I₁R₁=0.6A×5Ω=3V；
滑动变阻器两端的电压U₂=U-U₁=4.5V-3V=1.5V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R_小===2.5Ω；
当电压表示数最大为U_大=3V时，R₁两端电压为U₃=U-U_大=4.5V-3V=1.5V，电路电流为I===0.3A；
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R_大===10Ω．
所以R₂的取值范围为2.5Ω≤R₂≤10Ω．
点评：本题考查电阻、电流、电压的计算，关键是欧姆定律公式及其变形的应用，还要知道串联电路中电流和电压的规律．