Question

如圖所示，電源電壓U=4.5V，且保持不變，定值電R₁=5Ω，變阻器R₂的最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，電路中最大電流為

 

A，此時R₂的電阻值為

 

；為了保護電壓表，R₂的最大電阻值為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻為0時電路中的電流，然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的阻值；
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律分別表示出電路中的電路，利用串聯(lián)電路中的電流特點得出等式即可求出其大�。�

解答：解：（1）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，
根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：
I=

U

R1

=

4.5V

5Ω

=0.9A，
∵0.9A＞0.6A，且電流表量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流I_max=0.6A，
電路中的總電阻：
R=

U

Imax

=

4.5V

0.6A

=7.5Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴此時R₂的電阻值：
R₂=R-R₁=7.5Ω-5Ω=2.5Ω；
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R₁兩端的電壓：
U₁′=U-U₂′=4.5V-3V=1.5V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴

U1′

R1

=

U2′

R2max

，即

1.5V

5Ω

=

3V

R2max

，
解得：R_2max=10Ω．
故答案為：0.6；2.5Ω；10Ω．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，計算最大電流時要注意電流表的量程．