Question

12．如图，电源电压9V保持不变，滑动变阻器标有“50Ω，2A”的字样，电流表的量程0-0.6A，电压表量程0-3V，电阻R₁阻值为3Ω，为保证电路能正常工作及各电表不致损坏，求滑动变阻器的取值范围？（画出等效电路再求解）

Answer 1

分析 当滑动变阻器的电阻全连入时，电路中的电流最小；当滑动变阻器连入的电阻减小时，电路中的电流增大；根据电流表的量程可知电路允许通过的最大电流为0.6A，根据串联电路的特点，求出此时滑动变阻器连入的电阻值得出滑动变阻器的取值范围．

解答 解：由题可知，R₁与R₂串联，电路允许通过的最大电流为0.6A，如图1，此时滑动变阻器连入的电阻最小，
R₁两端电压：U₁=I_大×R₁=0.6A×3Ω=1.8V，
R_小=$\frac{{U}_{小}}{{I}_{大}}$=$\frac{U-{U}_{1}}{{I}_{大}}$=$\frac{9V-1.8V}{0.6A}$=12Ω；
如图2，R_大与R₁串联，电压表测R₁电压，当滑动变阻器接入电路电阻越大时，电流表A的示数I'会越小，电压表V的示数U'=I'R₁，也会变小，因此，滑动变阻器接入电路中的电阻最大值为其本身的最大值50Ω；
答：滑动变阻器的取值范围12Ω～50Ω．

点评 本题主要考查串联电路的特点，要掌握滑动变阻器电阻的改变引起电路变化的有关运算．