Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓U=4.5V，且保持不變，定值電阻R1=5Ω，滑動變阻器R2的規格為“15Ω，0.5A”，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，為保護電路元件，R2接入電路的阻值范圍是（ ）

A．0Ω～10Ω B．0Ω～20Ω C．5Ω～20Ω D．4Ω～10Ω

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：由電路圖可知，滑動變阻器R2與電阻R1串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，比較滑動變阻器允許通過的最大電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值；當電壓表的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出滑動變阻器接入電路中的電阻，然后得出R2接入電路的阻值范圍．

解：由電路圖可知，滑動變阻器R2與電阻R1串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，

因串聯電路中各處的電流相等，且R2允許通過的最大電流為0.5A，電流表量程為0～0.6A，

所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時變阻器接入電路中的電阻最小，

由I=可得，電路中的總電阻：

R===9Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：

R2小=R﹣R1=9Ω﹣5Ω=4Ω，故ABC錯誤；

當電壓表示數最大為U2大=3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R1兩端電壓：

U1小=U﹣U2大=4.5V﹣3V=1.5V，

因串聯電路中各處的電路相等，

所以，電路中的電流：

I小==，即=，

解得：R2大=10Ω，

所以，為保護電路元件，R2接入電路的阻值范圍是4Ω～10Ω，故D正確．

故選D．