Question

如圖甲是揚(yáng)州中考體育考試選測項(xiàng)目之一坐位體前屈測試儀，測試者向前推動(dòng)的滑塊實(shí)際上是滑動(dòng)變阻器，滑塊被推動(dòng)的距離越大，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值越大，儀器的示數(shù)就越大．圖乙是其簡化原理圖，則

 

（電流表/電壓表/兩種電表）的示數(shù)反映被測者成績．若該電路電源電壓為6V且保持不變，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器銘牌標(biāo)有“50Ω 3A”字樣，定值電阻標(biāo)有“10Ω  0.5A”字樣，則在保證電路各元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器連人電路中的阻值變化范圍為

 

Ω，電路總功率的最大值為

 

W．小明只將上述定值電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)在另外一電路中，在保證電路安全的情況下，則此時(shí)干路上允許通過的最大電流為

 

A．

Answer 1

分析：（1）識(shí)別電路，然后根據(jù)壓力的改變，判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值的變化，再根據(jù)歐姆定律判斷電壓表和電流表示數(shù)的變化．
（2）根據(jù)電流表的最大示數(shù)和定值電阻運(yùn)動(dòng)通過的最大電流確定電路中的最大電流，利用歐姆定律求出電路的最小電阻，利用串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值；根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)兩端的電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流，再利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的最大值，即可得出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍．
（3）根據(jù)電路中的最大電流和P=UI即可求出電路中總功率的最大值．
（4）根據(jù)并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和即可求出干路中允許通過的最大電流．

解答：解：（1）電路根據(jù)電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表測量變阻器兩端的電壓，當(dāng)滑片向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，串聯(lián)電路起分壓作用，所以變阻器分得的電壓變大，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小，故電壓表的示數(shù)反應(yīng)被測者的成績；
（2）∵定值電阻允許的最大電流為0.5A，電流表的量程為0.6A，
∴電路中的最大電流為I_max=0.5A，
此時(shí)電路中的總電阻：
R_總=

U

Imax

=

6V

0.5A

=12Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小值：
R_min=R_總-R₁=12Ω-10Ω=2Ω，
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，定值電阻兩端電壓：U_R1min=U-U_滑=6V-3V=3V，
電路中的電流：
I_min=

UR1min

R1

=

3V

10Ω

=0.3A，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：
R_max=

Umax

Imin

=

3V

0.3A

=10Ω，
故滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的阻值范圍為2Ω～10Ω．
（3）電路中總功率的最大值：P=UI_max=6V×0.5A=3W；
（4）將定值電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)在另外一電路中時(shí)，當(dāng)通過定值電阻與滑動(dòng)變阻器的電流都為最大時(shí)，干路上的電流最大，即I_干max=3A+0.5A=3.5A．
故答案為：電壓表；2Ω～10Ω；3；3.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、功率的計(jì)算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是確定電路中的最大電流和最小電流，容易出錯(cuò)的地方是電路中最大電流的確定．