题目内容
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分析:求变阻器的阻值变化范围,需求出它的最大、最小值.
题目中,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器两端的电压.
①滑动变阻器接入电路的阻值最小时,总阻值最小,干路电流最大,所以此时的干路电流可取电流表的最大量程0.6A;
②滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联分压的原理,滑动变阻器两端的电压最大,即此时电压表的示数应取3V;
根据上面的思路,结合欧姆定律求解即可.
题目中,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器两端的电压.
①滑动变阻器接入电路的阻值最小时,总阻值最小,干路电流最大,所以此时的干路电流可取电流表的最大量程0.6A;
②滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联分压的原理,滑动变阻器两端的电压最大,即此时电压表的示数应取3V;
根据上面的思路,结合欧姆定律求解即可.
解答:解:①当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,所以干路电流取 I=0.6A;
则:总阻值:R总=
=
=7.5Ω;
此时变阻器的电阻:Rmin=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω.
②由于串联电路中,电阻分得的电压和它的阻值成正比(串联分压),所以当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,取U2=3V;
∵串联电路中,电流处处相等,即 I′=I1=I2,
∴
=
,即
=
;
解得:R2=10Ω,即此时变阻器的电阻:Rmax=R2=10Ω.
综上可知:变阻器允许的取值范围是2.5Ω~10Ω.
则:总阻值:R总=
U |
I |
4.5V |
0.6A |
此时变阻器的电阻:Rmin=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω.
②由于串联电路中,电阻分得的电压和它的阻值成正比(串联分压),所以当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,取U2=3V;
∵串联电路中,电流处处相等,即 I′=I1=I2,
∴
U1 |
R1 |
U2 |
R2 |
4.5V-3V |
5Ω |
3V |
R2 |
解得:R2=10Ω,即此时变阻器的电阻:Rmax=R2=10Ω.
综上可知:变阻器允许的取值范围是2.5Ω~10Ω.
点评:“两表均不烧坏”是此题的题眼,判断出滑阻接入电路的阻值最大、最小时两表示数的取舍情况,是解答该类试题的关键所在.
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