Question

一次实验中，郝奇同学连接了如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，电阻R1=8Ω，滑动变阻器R2的最大阻

一次实验中，郝奇同学连接了如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，电阻R1=8Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω．他所选用的电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围．

Answer 1

由电路图可知，定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流．
当电流表示数为I₁=0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
根据欧姆定律可得，电阻R₁两端电压：
U₁=I₁R₁=0.6A×8Ω=4.8V，
∵串联电路的总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U₂=U-U₁=6V-4.8V=1.2V，
滑动变阻器连入电路的电阻最小为：
R_小=

U2

I1

=

1.2V

0.6A

=2Ω；
当电压表示数最大为U₂′=3V时，
R₁两端电压为U₁′=U-U₂′=6V-3V=3V，
电路电流为I=

U1′

R1

=

3V

8Ω

=0.375A，
滑动变阻器接入电路的电阻最大为：
R_大=

U2′

I

=

3V

0.375A

=8Ω．
故滑动变阻器接入电路的阻值范围是2Ω～8Ω．
答：为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω～8Ω．