Question

如图所示电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，电阻R₁=4Ω，变阻器R₂的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，为了保护电表不被损坏，变阻器接入电路的阻值范围是（　　）

A．3.5Ω─8Ω

B．0─8Ω

C．2Ω─3.5Ω

D．0Ω─3.5Ω

Answer 1

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，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值．

解答：解：（1）当电流表示数为I₁=0.6A时，
电阻R₁两端电压为U₁=I₁R₁=0.6A×4Ω=2.4V，
滑动变阻器两端的电压U₂=U-U₁=4.5V-2.4V=2.1V，
所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R_小=

U2

I1

=

2.1V

0.6A

=3.5Ω．
（2）当电压表示数最大为U_大=3V时，
R₁两端电压为U₃=U-U_大=4.5V-3V=1.5V，
电路电流为I=

U3

R1

=

1.5V

4Ω

=0.375A，
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R_大=

U大

I

=

3V

0.375A

=8Ω．
所以变阻器接入电路中的阻值范围是3.5Ω～8Ω．
故选A．

点评：注意求阻值范围时，根据电流表和电压表的最大值进行计算，并且会灵活运用欧姆定律和串联电路的特点．