初中物理电学题串联电路中,电源电压恒定,电流表使用0~0.6安的量程,电压表使用0~3伏的量程,定值电阻R1=4欧,滑动变阻器的最大电阻R3=20欧,电源电压为4.5伏,为了保证电流表和电压表不超过其量程,滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围?
2019-06-24
初中物理电学题
串联电路中,电源电压恒定,电流表使用0~0.6安的量程,电压表使用0~3伏的量程,定值电阻R1=4欧,滑动变阻器的最大电阻R3=20欧,电源电压为4.5伏,为了保证电流表和电压表不超过其量程,滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围?
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若电压表并联在定值电阻两端,当调节变阻器滑片,电流表示数为I＝0.6A时,电路的总电阻R总＝4.5V／0.6A＝7.5Ω,则得到变阻器接入电路阻值为R变＝7.5Ω－4Ω＝3.5Ω,R1两端电压U!＝0.6×4Ω＝2.4V,若当调节变阻器滑片电压表示数为3V时,由分析题意可知,此时电路电流为I＝3V／4Ω＝0.75A,则超出电流表量程.所以变阻器接入电路中的阻值R变≥3.5Ω,若电压表接在变阻器两端,调节滑片,记电压表示数为U变＝3V,则R1分到的电压U变＝4.5V－3V＝1.5V,由串联电路分压关系：R1∶R变＝U1∶U变 得到变阻器接入电路阻值为 R变＝8Ω,即变阻器接入电路阻值为 R变≤8Ω.所以变阻器接入电路的电阻值为：3.5Ω≤R变≤8Ω.
若电压表并联在定值电阻两端,当调节变阻器滑片,电流表示数为I＝0.6A时,电路的总电阻R总＝4.5V／0.6A＝7.5Ω,则得到变阻器接入电路阻值为R变＝7.5Ω－4Ω＝3.5Ω,R1两端电压U!＝0.6×4Ω＝2.4V,若当调节变阻器滑片电压表示数为3V时,由分析题意可知,此时电路电流为I＝3V／4Ω＝0.75A,则超出电流表量程.所以变阻器接入电路中的阻值R变≥3.5Ω,若电压表接在变阻器两端,调节滑片,记电压表示数为U变＝3V,则R1分到的电压U变＝4.5V－3V＝1.5V,由串联电路分压关系：R1∶R变＝U1∶U变 得到变阻器接入电路阻值为 R变＝8Ω,即变阻器接入电路阻值为 R变≤8Ω.所以变阻器接入电路的电阻值为：3.5Ω≤R变≤8Ω.