Question

如图示电源电压为9V，R₁=3Ω，滑动变阻器R₂的变化范围为0～20Ω，如果电流表采用0～0.6A量程，电压表采用0～3V量程，为了不使电流表电压表损坏，求滑动变阻器R₂的取值范围．

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R₁两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的电阻全连入时，电路中的电流最小，定值电阻两端的电压最小；当滑动变阻器连入的电阻减小时，电路中的电流增大，根据电流表的量程可知电路允许通过的最大电流为0.6A，根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压并判断是否超过电压表的量程，再根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，进一步利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小值，即可得出滑动变阻器R₂的取值范围．
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R₁两端的电压，电流表测电路中的电流；
按要求：I≤0.6A，
当I=0.6A，
U₁=IR₁=0.6A×3Ω=1.8V，电压表不会超出量程，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴U₂=U-U₁=9V-1.8V=7.2V，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的最小值：
R_2min===12Ω，
∴滑动变阻器连入电阻范围：12Ω～20Ω．
答：滑动变阻器R₂的取值范围为12Ω～20Ω．
点评：分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式、熟练应用串联电路特点及欧姆定律是正确解题的关键．