Question

【题目】如图所示电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω，0.5A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，为保护电路元件，R2接入电路的阻值范围是（ ）

Answer 1

【答案】0Ω～10Ω；0Ω～20Ω；5Ω～20Ω；4Ω～10Ω
【解析】由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，
因串联电路中各处的电流相等，且R2允许通过的最大电流为0.5A，电流表量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，
由I= 可得，电路中的总电阻：R= = =9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R2小=R﹣R1=9Ω﹣5Ω=4Ω，故ABC错误；当电压表示数最大为U2大=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端电压：
U1小=U﹣U2大=4.5V﹣3V=1.5V，
因串联电路中各处的电路相等，所以，电路中的电流：
I小= = ，即 = ，
解得：R2大=10Ω，
所以，为保护电路元件，R2接入电路的阻值范围是4Ω～10Ω，故D正确．
故选D．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）才能得出正确答案．