Question

如图所示，电源电压U=4.5V，且保持不变，定值电R₁=5Ω，变阻器R₂的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电路中最大电流为

 

A，此时R₂的电阻值为

 

；为了保护电压表，R₂的最大电阻值为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R₁两端的电压，根据欧姆定律分别表示出电路中的电路，利用串联电路中的电流特点得出等式即可求出其大小．

解答：解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，
根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=

U

R1

=

4.5V

5Ω

=0.9A，
∵0.9A＞0.6A，且电流表量程为0～0.6A，
∴电路中的最大电流I_max=0.6A，
电路中的总电阻：
R=

U

Imax

=

4.5V

0.6A

=7.5Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴此时R₂的电阻值：
R₂=R-R₁=7.5Ω-5Ω=2.5Ω；
（2）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R₁两端的电压：
U₁′=U-U₂′=4.5V-3V=1.5V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴

U1′

R1

=

U2′

R2max

，即

1.5V

5Ω

=

3V

R2max

，
解得：R_2max=10Ω．
故答案为：0.6；2.5Ω；10Ω．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，计算最大电流时要注意电流表的量程．