Question

10．最近世界各國(guó)的飛機(jī)不斷出事，飛機(jī)失常，常是機(jī)毀人亡，生還可能甚小．而設(shè)法找到“黑匣子”，則成為查清真相的關(guān)鍵．下面是某次空難發(fā)生后，技術(shù)人員在海底深處找回的“黑匣子“，從水中打撈出來(lái)后，技術(shù)人員要對(duì)“黑匣子“的電路進(jìn)行測(cè)試，如圖所示是“黑匣子“某部分電路圖，圖中R₁標(biāo)有“10Ω，0.5A“字樣，滑動(dòng)變阻器R₂標(biāo)有“5Ω，1A“字樣，電流表量程為0-0.6A，電壓表量程為0-3V．  
（1）若電路各元件均完好，測(cè)檢時(shí)，為了確保電路各部分安全，在a、b間所加電源電壓的最大值為多少？
（2）由于海水滲透等原因可能造成R₁變?yōu)橐粋�(gè)新的阻值R′（其他元件正常），根據(jù)技術(shù)資料得知：R′與R₁的額定值相差在2Ω以內(nèi)時(shí)，電路仍可繼續(xù)使用，實(shí)際檢測(cè)時(shí)，將一電源加在a、b兩端（該電源電壓小于上題中所求的最大值），通過(guò)調(diào)節(jié)R₂，改變電路中電壓表和電流表的示數(shù)，記錄結(jié)果如下，通過(guò)計(jì)算分析，你認(rèn)為這部分電路還可以繼續(xù)使用嗎？所加電源的電壓多大？

	第一次記錄	第二次記錄
電壓表示數(shù)（V）	1.35	0.90
電流表實(shí)數(shù)（A）	0.35	0.40

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓；先根據(jù)電阻的額定電流、電流表、電壓表的量程判斷電路電流，然后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出電源電壓的最大值．
（2）根據(jù)串聯(lián)電路中部分電路電壓之和等于總電壓，可以列出兩個(gè)式子，聯(lián)立可以解出a、b間所加的電壓和此時(shí)傳感器電阻，進(jìn)而比較它的阻值變化情況，得出它是否可以使用．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，允許通過(guò)R₁的最大電流表為0.5A，允許通過(guò)R₂的最大電流表為1A，電流表允許通過(guò)最大電流為0.6A，則電路中的最大電流為0.5A；
測(cè)檢時(shí)，為了確保電路各部分安全，則當(dāng)電壓表示數(shù)為0，電路電流為0.5A時(shí)，電源電壓最大；由歐姆定律可知，a、b間所加電源電壓的最大值：U=U₁=5V；
（2）設(shè)實(shí)際檢測(cè)時(shí)，加在a、b間的電壓為U，實(shí)際電阻為R'．
根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)有：U=I₁R′+U₁=0.35A×R′+1.35V----①
根據(jù)第二次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)有：U=I₂R′+U₂=0.40A×R′+0.90V----②
由①、②兩式解得：R′=9Ω，U=4.5V；                          
電阻變化量：△R=R一R_傳′=l0Ω一9Ω=1Ω＜2Ω．
所以這部分電路仍可使用． 
答：（1）測(cè)檢時(shí)，為了確保電路各部分安全，在a、b間所加電源電壓的最大值為5V；
（2）這部分電路可以繼續(xù)使用；電源的電壓為4.5V．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合性比較強(qiáng)，考查學(xué)生各方面的能力，學(xué)生在做這類題目時(shí)要膽大細(xì)心認(rèn)真，并且會(huì)結(jié)合數(shù)學(xué)中的相關(guān)知識(shí)去解決物理中的問(wèn)題．