如图所示,电源电压为6V,灯泡电阻为8Ω,变阻器的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了两个电表的安全使用,变阻器连入的阻值范围应为______.
问题描述:
如图所示,电源电压为6V,灯泡电阻为8Ω,变阻器的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了两个电表的安全使用,变阻器连入的阻值范围应为______.
答
从图中可以看出,灯泡与滑动变阻器是串联,当灯泡两端的电压是3V时,电路中的电流最大,此时电压表也是最大读数,此时电路中的电流I=
=U R
=3V 8Ω
A=0.375A<0.6A,即此时的电流小于电流表的量程,则滑动变阻器两端的电压U1=U总-U=6V-3V=3V,滑动变阻器此时连入电路的电阻R1=3 8
=U1 I
=8Ω,滑动变阻器的阻值比8Ω大时,电路中电流变小可以满足两个电表的量程,若阻值变小,电流就变大,电压表的读数就大于量程了,所以连入电路的滑动变阻器的范围是8Ω~20Ω.3V 0.375A
故本题答案为:8Ω~20Ω.
答案解析:由于灯泡与滑动变阻器是串联,故当灯泡两端的电压是3V时,电路中的电流最大,此时电压表也是最大读数,求出此时的滑动变阻器的阻值即可.
考试点:电流表的使用;串联电路的电流规律;电压表的使用;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用;电路的动态分析.
知识点:本题是电学动态题,考查串联电路的电流电压特点和欧姆定律的应用.注意在分析应从两个电表的最大读数入手,一个是最大读数时,另一个读数是否超过量程.