Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓為12 V，R2=10Ω，滑動變阻器最大阻值為100Ω，電壓表量程為0～3 V，電流表量程為0～0.6 A，為了不燒壞電表，變阻器阻值變化范圍為多大?

Answer 1

【答案】解：由電路圖知道，電阻R2 和滑動變阻器R1 串聯，電壓表測R2 兩端的電壓，電流表測電路中電流；
當滑片左移時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由歐姆定律知道電路中的電流變大，電壓表的示數變大，則滑動變阻器可以調到最大阻值100Ω處；
當電壓表的示數為3V時，電路中的電流是：
I=U2/R2=3V/10Ω=0.3A＜0.6A，
當滑動變阻器接入電路中的電阻最小時，電路中的電流為0.3A，又因為串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以滑動變阻器兩端的電壓是：U1=U-U2=12V-3V=9V，
滑動變阻器接入電路中的最小阻值是：R1 =U1/I=9V/0.3A=30Ω，
即滑動變阻器的調節范圍為30Ω～100Ω.
答：為了不燒壞電表，變阻器阻值變化范圍為30Ω～100Ω．
【解析】由圖可知，電阻R2和滑動變阻器R1串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中電流；滑片左移時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知電路中的電流變大，電壓表的示數變大，根據歐姆定律求出電壓表的示數為3V時電路中的電流，然后與電流表的量程相比較，確定滑動變阻器接入電路中的最小阻值，進一步求出變阻器阻值變化范圍．
【考點精析】通過靈活運用歐姆定律及其應用，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）即可以解答此題．