Question

一次实验中，郝奇同学连接了如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，电阻R₁=8Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω．他所选用的电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围．

Answer 1

【答案】分析：由电路图可知，定值电阻R₁与滑动变阻器R₂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；电流表示数最大为0.6A，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即可得出答案．
解答：解：由电路图可知，定值电阻R₁与滑动变阻器R₂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．
当电流表示数为I₁=0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
根据欧姆定律可得，电阻R₁两端电压：
U₁=I₁R₁=0.6A×8Ω=4.8V，
∵串联电路的总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U₂=U-U₁=6V-4.8V=1.2V，
滑动变阻器连入电路的电阻最小为：
R_小===2Ω；
当电压表示数最大为U₂′=3V时，
R₁两端电压为U₁′=U-U₂′=6V-3V=3V，
电路电流为I===0.375A，
滑动变阻器接入电路的电阻最大为：
R_大===8Ω．
故滑动变阻器接入电路的阻值范围是2Ω～8Ω．
答：为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω～8Ω．
点评：本题考查串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，关键是会根据电表的量程确定滑动变阻器接入电路中最大或最小值的判断．