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（ ）

Answer 1

【答案】0Ω～10Ω；0Ω～20Ω；5Ω～20Ω；4Ω～10Ω
【解析】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，
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．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用，需要了解歐姆定律的應用： 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）才能得出正確答案．