Question

12．如圖所示的電路中，電源電壓U=4.5V，且保持不變，電阻R₁=5Ω，變阻器R₂的銘牌標有“20Ω 0.5A”字樣，電流表量程為0∽0.6A，電壓表量程為0∽3V．該電路中，確保電路安全，變阻器接入電路的阻值范圍是（　　）

• A． 2.5Ω∽10Ω
• B． 0Ω∽20Ω
• C． 4Ω∽10Ω
• D． 0Ω∽10Ω

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，變阻器允許通過的最大電流為0.5A；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：由變阻器R₂的銘牌標有“20Ω 0.5A”字樣可知電路中最大電流I_大為0.5A，此時變阻器接入電路中的電阻最小，
變阻器兩端電壓U_小=U-U₁=U-I_大R₁=4.5V-0.5A×5Ω=2V
變阻器接入電路中的電阻R_小=$\frac{{U}_{小}}{I大}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
由圖可知，當電壓表示數最大值U大為3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大
電路中的電流：I小=$\frac{{U}_{1}^{，}}{{R}_{1}}$=$\frac{U-{U}_{大}}{{R}_{1}}$=$\frac{4.5V-3V}{5Ω}$=0.3A；
變阻器接入電路中的電阻值R大=$\frac{{U}_{大}}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω．
綜上所得，變阻器的變化范圍為4Ω～10Ω，故C符合題意．
故選C．

點評 本題考查了由電路變化的有關計算，要掌握電路中電流最大值和電壓最大值的確定，根據串聯電路的特點和歐姆定律進行運算．