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9.如圖電路,電源電壓U=4.5V不變,R1=5歐,變阻器R2最大阻值20歐,電流表量程是0-0.6A,電壓表量程是0-3V.為保證兩表都不被燒壞,變阻器接入電路的最小電阻是2.5歐,最大電阻是10歐.

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:
(1)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,
已知電流表量程是0-0.6A,電壓表量程是0-3V,
當電流表示數最大為I1=0.6A時,滑動變阻器接入電路的電阻最小,
根據歐姆定律可得,此時電阻R1兩端電壓:
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,
因為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=4.5V-3V=1.5V,
串聯電路中各處的電流相等,由歐姆定律可得滑動變阻器連入電路的電阻最小:
R2min=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω;
(2)當電壓表示數最大為U2max=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-U2max=4.5V-3V=1.5V,
此時電路中的電流為:
I2=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A,
滑動變阻器接入電路的最大電阻:
R2max=$\frac{{U}_{2max}}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω.
故答案為:2.5;10.

點評 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.

練習冊系列答案
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