Question

如圖甲是揚州中考體育考試選測項目之一坐位體前屈測試儀，測試者向前推動的滑塊實際上是滑動變阻器，滑塊被推動的距離越大，滑動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，則此時干路上允許通過的最大電流為

 

A．

Answer 1

分析：（1）識別電路，然后根據(jù)壓力的改變，判斷滑動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)和定值電阻運動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)電路的電阻特點求出滑動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可知滑動變阻器接入電路的電阻最大時兩端的電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點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變阻器R₂接入電路的最大值，即可得出滑動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)滑片向右滑動時，滑動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，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，
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_max=

Umax

Imin

=

3V

0.3A

=10Ω，
故滑動變阻器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）將定值電阻與滑動變阻器并聯(lián)在另外一電路中時，當(dāng)通過定值電阻與滑動變阻器的電流都為最大時，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．

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