如图所示的电路中，电源电压U=6V，并且保持不变，定值电阻R1=6Ω，变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V．为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（）A．0-6

Question

如图所示的电路中，电源电压U=6V，并且保持不变，定值电阻R₁=6Ω，变阻器R₂最大阻值为20Ω，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V．为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　）

A．0-6Ω
B．4-6Ω
C．6-10Ω
D．2.5-15Ω

Answer 1

由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流：
I=(U)/(R1)=(6V)/(6Ω)=1A，
因此时电路中的电流1A大于电流表的最大量程0.6A，
所以，电路中的最大电流I_m=0.6A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，
电路中的最小总电阻：
R=(U)/(Im)=(6V)/(0.6A)=10Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的最小阻值：
R_2小=R-R₁=10Ω-6Ω=4Ω；
（2）因电源的电压大于电压表的量程，
所以，电压表的示数U₂′=3V时接入电路中的电阻最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₁两端的电压：
U₁=U-U₂′=6V-3V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′=(U1)/(R1)=(U2′)/(R2大)，即(3V)/(6Ω)=(3V)/(R2大)，
解得：R_2大=6Ω，
所以，为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～6Ω．
故选B．