Question

6．如圖所示電路中，電源電壓U=6V，且保持不變，定值電阻R₁=10Ω，變阻器R₂最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．為保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍是（　　）

• A． 0Ω～10Ω
• B． 0Ω～20Ω
• C． 2.5Ω～5Ω
• D． 5Ω～20Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動變阻器R₂與電阻R₁串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，電流表示數最大為0.6A，電壓表示數最大為3V，根據歐姆定律和串聯電路的特點分別算出對應的滑動變阻器的阻值．

解答 解：由電路圖可知，滑動變阻器R₂與電阻R₁串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路電流，
當電流表示數為I₁=0.6A時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R₁兩端電壓：
U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-6V=0，
所以，滑動變阻器連入電路的電阻最小為R_2小=0Ω；
當電壓表示數最大為U_2大=3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，
此時R₁兩端電壓：
U₁′=U-U_2大=6V-3V=3V，
電路電流為：
I₂=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
滑動變阻器接入電路的最大電阻：
R_2大=$\frac{{U}_{2大}}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
所以，變阻器接入電路的阻值范圍為0～10Ω．
故選A．

點評 本題考查了求滑動變阻器接入電路的阻值范圍，注意求阻值范圍時，根據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．