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(dòng)變阻器R2的規(guī)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(hù)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(dòng)變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，比較滑動(dòng)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(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)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(dòng)變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，

因串聯(lián)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(shí)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(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：

R2小=R﹣R1=9Ω﹣5Ω=4Ω，故ABC錯(cuò)誤；

當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U2大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，

因串聯(lián)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(lián)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(hù)電路元件，R2接入電路的阻值范圍是4Ω～10Ω，故D正確．

故選D．