如圖所示電路中,電源電壓U=4.5V,且保持不變,定值電阻R1=5Ω,變阻器R2最大電阻為20Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V.為保證兩個電表都不被燒壞,變阻器接入電路的最大阻值為________Ω,最小阻值為________Ω.
10 2.5
由電路圖可知,滑動變阻器R2與電阻R1串聯,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路總電流,電流表示數最大為0.6A,電壓表示數最大為3V,根據歐姆定律和串聯電路的特點分別算出對應的滑動變阻器的阻值.
解答:由電路圖可知,滑動變阻器R2與電阻R1串聯,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路總電流,
當電流表示數為I1=0.6A時,滑動變阻器接入電路的電阻最小,
根據歐姆定律可得,電阻R1兩端電壓:
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴滑動變阻器兩端的電壓:
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V,
∵串聯電路中各處的電流相等,
∴滑動變阻器連入電路的電阻最小:
Rmin===2.5Ω;
當電壓表示數最大為U大=3V時,滑動變阻器接入電路的電阻最大,
此時R1兩端電壓:
U1′=U-U2max=4.5V-3V=1.5V,
電路電流為:
I2===0.3A,
滑動變阻器接入電路的最大電阻:
Rmax===10Ω.
故答案為:10;2.5.
點評:注意求阻值范圍時,根據電流表和電壓表的最大值進行計算,并且會靈活運用歐姆定律.
物理解題技巧分享:焦耳定律:通電導體產生熱,I平電阻乘時間,電能全部轉熱,純阻兩推經常用。