Question

12．如图所示的电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，电阻R₁=5Ω，变阻器R₂的铭牌标有“20Ω 0.5A”字样，电流表量程为0∽0.6A，电压表量程为0∽3V．该电路中，确保电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是（　　）

• A． 2.5Ω∽10Ω
• B． 0Ω∽20Ω
• C． 4Ω∽10Ω
• D． 0Ω∽10Ω

Answer 1

分析 由电路图可知，滑动变阻器R₂与电阻R₁串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，变阻器允许通过的最大电流为0.5A；电流表示数最大为0.6A，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值．

解答 解：由变阻器R₂的铭牌标有“20Ω 0.5A”字样可知电路中最大电流I_大为0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，
变阻器两端电压U_小=U-U₁=U-I_大R₁=4.5V-0.5A×5Ω=2V
变阻器接入电路中的电阻R_小=$\frac{{U}_{小}}{I大}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
由图可知，当电压表示数最大值U大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大
电路中的电流：I小=$\frac{{U}_{1}^{，}}{{R}_{1}}$=$\frac{U-{U}_{大}}{{R}_{1}}$=$\frac{4.5V-3V}{5Ω}$=0.3A；
变阻器接入电路中的电阻值R大=$\frac{{U}_{大}}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω．
综上所得，变阻器的变化范围为4Ω～10Ω，故C符合题意．
故选C．

点评 本题考查了由电路变化的有关计算，要掌握电路中电流最大值和电压最大值的确定，根据串联电路的特点和欧姆定律进行运算．