Question

如圖所示，定值電阻R₁的阻值18Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為150Ω，電源電壓為18V，電流表選擇0～0.6A量程，電壓表的量程為0～15V．為了保證電路各元件安全，滑動變阻器R₂的阻值變化范圍為（　　）

A．0Ω～150Ω

B．20Ω～100Ω

C．12Ω～90Ω

D．20Ω～90Ω

Answer 1

分析：從電路圖可知，滑動變阻器與電阻串聯，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15V，根據歐姆定律分別算出對應的滑動變阻器的阻值．

解答：解：當電流表示數為I₁=0.6A時，
電阻R₁兩端電壓為U₁=I₁R₁=0.6A×18Ω=10.8V；
滑動變阻器兩端的電壓U₂=U-U₁=18V-10.8V=7.2V，
所以滑動變阻器連入電路的電阻最小為R_小=

U2

I1

=

7.2V

0.6A

=12Ω；
當電壓表示數最大為U_大=15V時，
R₁兩端電壓為U₁′=U-U_大=18V-15V=3V，
電路電流為I₂=

U ′ 1

R1

=

3V

18Ω

=

1

6

A，
滑動變阻器接入電路的電阻最大為R_大=

U大

I2

=

15V

1 6 A

=90Ω．
故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是12Ω～90Ω．
故選C．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律應用；關鍵是確定滑動變阻器的取值范圍，需要考慮電流表和電壓表的安全使用問題，既不要超過電流表量程，也不要超過電壓表量程．