Question

【題目】某同學(xué)為探究電流和電壓的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，圖中電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，定值電阻規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”，電源電壓恒為4.5V．請(qǐng)回答：

（1）閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)電路中只有一處故障，該故障可能是____．

（2）故障排除后，閉合開關(guān)重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在保證電路安全的前提下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P改變電阻R兩端電壓，則滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值是______．

Answer 1

【答案】 定值電阻R短路（或電壓表開路） 5Ω

【解析】試題分析： （1）閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是連通的，由于電壓表無(wú)示數(shù)，則該故障可能是定值電阻R短路。

（2）由題可知，定值電阻R和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)定值電阻R兩端的電壓，在保證電路安全的前提下，由于電壓表的量程為0~3V，所以，當(dāng)電壓表示數(shù)最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小，此時(shí)電路中的電流I=IR=3V/10Ω=0.3A，

滑動(dòng)變阻器兩端的電壓UP=U-UR=4.5V-3V=1.5V，

所以，滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小電阻RP=UP/I=1.5V/0.3A=5Ω