Question

15．小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验．已经电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R的阻值为10Ω，滑动变动器R₀的规格为“20Ω0.5A”．将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则R₀允许接入最小阻值是10Ω．

Answer 1

分析 由电路图可知，R与R₀串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．根据欧姆定律求出电压表的示数最大时通过R的电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R₀允许接入最小阻值．

解答 解：由电路图可知，R与R₀串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
当电压表的示数U_R=3V时，通过R的电流：
I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，
所以，电路中的最大电流I_大=0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R₀允许接入最小阻值：
R₀=R_总-R=20Ω-10Ω=10Ω．
故答案为：10Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的判断电路中的最大电流是关键．