Question

小亮運(yùn)用所學(xué)電學(xué)知識(shí)，為體育中考設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x，如圖所示，其中定值電阻R₁=6Ω，電源電壓恒為4.5V，R₂的規(guī)格為“15Ω0.5A”，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A．為了保證電路各元件安全工作，變阻器接入電路的阻值范圍是（　�。�

A．0Ω～15Ω

B．1.5Ω～12Ω

C．3Ω～12Ω

D．6Ω～15Ω

Answer 1

分析：（1）從電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)量電路總電流；
（2）由題意知：電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的額定電流是0.5A，則電路允許通過的最大電流為0.5A，電壓表示數(shù)最大為3V，根據(jù)歐姆定律分別算出對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器的阻值．

解答：解：（1）當(dāng)電路電流最大為I₁=0.5A時(shí)，
電阻R₁兩端電壓為U₁=I₁R₁=0.5A×6Ω=3V；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U₂=U-U₁=4.5V-3V=1.5V，
滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值R_小=

U2

I1

=

1.5V

0.5A

=3Ω；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U₂′=3V時(shí)，
R₁兩端電壓為U₁′=U-U₂′=4.5V-3V=1.5V，
電路電流為I₂=

U1′

R1

=

1.5V

6Ω

=0.25A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值R_大=

U2′

I2

=

3V

0.25A

=12Ω．
故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是3Ω～12Ω．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律應(yīng)用；關(guān)鍵是確定滑動(dòng)變阻器的取值范圍，需要考慮電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的安全使用問題，既電路電流不能太大，不能超過電流表量程與滑動(dòng)變阻器的額定電流，滑動(dòng)變阻器兩端電壓不能超過電壓表量程．