Question

8．如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻的規(guī)格為“10Ω  0.5A”，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω  1A”．閉合開關(guān)，在移動滑片的過程中，為了保證電路的安全，求：
（1）電路中允許通過的電流大小范圍？
（2）滑動變阻器接入電路的最小阻值？

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動變阻器R₂與定值電阻R₁串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流，然后與電流表的量程和定值電阻允許通過的最大電流、滑動變阻器允許通過的最大電流相比較，然后確定電路中的最大電流；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的最小電流，進一步得出電路中允許通過的電流大小范圍；
（2）電路中電流最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的最小阻值．

解答 解：由電路圖可知，滑動變阻器R₂與定值電阻R₁串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當電壓表的示數(shù)U₁=3V時，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因電流表的量程為0～0.6A，定值電阻允許通過的最大電流為0.5A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流為0.3A；
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的最小電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
則電路中允許通過的電流大小范圍為0.2A～0.3A；
（2）電路中電流最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
此時電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
則變阻器接入電路中的最小阻值：
R_2小=R-R₁=20Ω-10Ω=10Ω．
答：（1）電路中允許通過的電流大小范圍為0.2A～0.3A；
（2）滑動變阻器接入電路的最小阻值為10Ω．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，注意求阻值范圍時，根據(jù)電流表和電壓表的最大值進行計算，并且會靈活運用歐姆定律．