Question

1．如圖所示，電源電壓為18V，R₁的阻值為15Ω，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“100Ω、1A”字樣，若電流表量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，為確保電路安全，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，求滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值范圍是多少？

Answer 1

分析 根據(jù)電流表的量程和電壓表的量程結(jié)合串聯(lián)電路特點(diǎn)，利用歐姆定律分別求出滑動(dòng)變阻器接入的阻值，確定范圍．

解答 解：由題意知，R₁與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，
當(dāng)電流表的示數(shù)I=0.6A時(shí)，電路中電流最大，電阻最小，
R₁兩端電壓為：
U₁=IR₁=0.6A×15Ω=9V，
滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：
U₂=U-U₁=18V-9V=9V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω，
當(dāng)電壓表的示數(shù)U₂′=15V時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，
R₁兩端電壓為：
U₁′=U-U₂′=18V-15V=3V，
電路的電流為I′=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{15Ω}$=0.2A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大值為：
R₂′=$\frac{{U}_{2}′}{I′}$=$\frac{15V}{0.2A}$=75Ω，
所以為了保證兩個(gè)電表都能正常工作，滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的阻值范圍是：15Ω～75Ω．
答：滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值范圍是15Ω～75Ω．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于歐姆定律、電功率以及串聯(lián)電路特點(diǎn)的理解和掌握，該題中最后一問(wèn)要考慮電流表和電壓表的量程是解題關(guān)鍵．