Question

如圖為小明做“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖，圖中有電流表（量程0～0.6A，0～3A）、電壓表（量程0～3V，0～15V）、滑動(dòng)變阻器（阻值變化范圍為0～12Ω）、被測(cè)電阻R_x（約6Ω，按6Ω計(jì)算）及由三節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源．若實(shí)驗(yàn)要求電表指針不超過(guò)量程，且?guī)状螠y(cè)量指針都偏過(guò)電表刻度盤的中線．則變阻器連入電路的阻值至少為

1. A.
   1.5Ω
2. B.
   2Ω
3. C.
   2.5Ω
4. D.
   3Ω

Answer 1

D
分析：因?yàn)殡娫措妷簽?.5V，若使用0～15V量程，R_x兩端的電壓（最大為4.5V）不能偏到電壓表刻度盤的中線，據(jù)此確定電壓表的量程（0～3V）；
由此可知被測(cè)電阻R_x兩端的電壓最大為3V，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流，確定電流表的量程（0～0.6A）；
確定了兩表的量程，就得出電路中的電流最小電流（0.3A），根據(jù)歐姆定律計(jì)算出R_x兩端的電壓（1.8V），再根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電阻的特點(diǎn)求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的最大阻值．
為了保護(hù)電表，不超出量程，Rx兩端的最大電壓為3V，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電阻的特點(diǎn)求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值．
解答：由題知，電源電壓U=4.5V，R_x兩端的電壓最大為4.5V（滑片P在最左端），不能偏到電壓表刻度盤的中線，所以電壓表的量程應(yīng)選0～3V；
為保護(hù)電壓表，被測(cè)電阻R_x兩端的電壓最大為3V，此時(shí)電路中的電流（最大）：
I_大===0.5A，所以電流表的量程選0～0.6A；
為使指針都偏過(guò)電表刻度盤的中線，電路中的最小電流：
I_小=0.3A，此時(shí)R_x兩端的電壓：
U_x′=I_小R_x=0.3A×6Ω=1.8V，（符合對(duì)電壓表的量程）
又∵I_小==0.3A，
即：=0.3A，
∴此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的最大阻值：
R′=9Ω．
為了不超出量程，電阻R_x兩端的最大電壓為3V，電路中的最大電流：
I_大===0.5A，
又∵I_大==0.5A，
即：=0.5A，
∴此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值：
R″=3Ω．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)變阻器的變阻原理、歐姆定律、串聯(lián)電路的電阻關(guān)系，結(jié)合題意分析電路圖確定電流表、電壓表的量程是本題關(guān)鍵．