在如图所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=1Ω,R3为滑动变阻器,电源电压为12伏(电源电压保持不变).所用的安培表量程是0~3A,伏特表的量程为0~6V,在实验过程中,为了使安培表、伏特表都不会损坏,那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大?

问题描述:

在如图所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=1Ω,R3为滑动变阻器,电源电压为12伏(电源电压保持不变).所用的安培表量程是0~3A,伏特表的量程为0~6V,在实验过程中,为了使安培表、伏特表都不会损坏,那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大?

由电路图可知,三电阻串联,伏特表测R1两端的电压,安培表测电路中的电流;
由伏特表量程为0~6V可知R1两端的电压最大为6V,为了保护伏特表,电路中的最大电流:
I=

U1
R1
=
6V
=1.5A,
为了保护安培表,由安培表量程是0~3A,可知电路中的最大电流;
I′=3A,
∴为了保证电路的安全,电路中的最大电流应为1.5A,
∵三电阻串联,则I=
U
R
=
U
R1+R2+R

即:1.5A=
12V
4Ω+1Ω+R

解得:R=3Ω.
答:为了使安培表、伏特表都不会损坏,那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少为3Ω.
答案解析:(1)由电路图可知,三电阻串联,伏特表测R1两端的电压,安培表测电路中的电流;
(2)由伏特表的示数最大为6V,为了保护伏特表,根据欧姆定律可求电路中的最大电流;
(3)比较得出电路中的最大电流;利用欧姆定律求滑动变阻器接入电路中的最小阻值.
考试点:欧姆定律的应用.
知识点:本题考查了串联电路的电阻特点和欧姆定律的计算,关键是为了保护电路,根据量程确定电路中的最大电流.