如图所示电路中,电源电压为4.5V不变,电阻R1标有“6Ω??0.5A”,滑动变阻器R2标有“30Ω??1A”,电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”,为了保护各电路元件,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是多少?
网友回答
解:为了既不烧坏电流表,又不烧坏电阻,则电路中的最大电流为I1=0.5A时,
电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.5A×6Ω=3V;
滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V,
所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小===3Ω;
当电压表示数最大为U大=3V时,
R1两端电压为U1′=U-U大=4.5V-3V=1.5V,
电路电流为I2===0.25A,
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大===12Ω.
故滑动变阻器接入电路的阻值范围是3Ω~12Ω.
答:滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是3Ω~12Ω.解析分析:从电路图可知,滑动变阻器与电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,电流表示数最大为0.6A,允许通过电阻R1的最大电流为0.5A,允许通过电阻R2的最大电流为1A,根据三个最大电流确定出电路中的最大电流,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律分别算出对应的滑动变阻器的阻值.点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律应用;关键是确定滑动变阻器的取值范围,需要考虑电流表和电压表的安全使用问题,既不要超过电流表量程,又不烧坏电阻,还不超过电压表量程.