一道初中电学中考题

Question

小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图与实物图如图所示。已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定，电流表A的量程为0～0．6安，电压表V1的量程为0～3伏，电压裘V2的量程为0～15伏，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出U-I图线(实线部分)，如图所示。则该实验中，在保证实验器材安全的前提下，电路中允许通过的最大电流为几安。

Answer 1

1.由图可以看出电源电动势6V[你可以理解成当滑动变阻器电阻无穷大时，电路就相当于在R2处断开，此时I=0，V2所测电压就是电源两端电压]
E=6V

2.看图，V2视数为0，I=0.6，也就是当滑动变阻器R2滑到最左端时的情况，这样就可以算出R1的值了
R1=E/I=6/0.6=10欧

3.滑动变阻器R2滑到最左端电流表和滑动变阻器自己没事，加上V2的量程有15V那么大，再加上R1也没什么要求，那只剩下V1表了。V1表的量程只到3V。
最大电流=3V/10欧=0.3A

Answer 2

0.3A

先分析图表
当滑动变阻器阻值最大时，电流接近于0.此时V2的示数约等于电源电压等于6V
①从电流表出发 当电流为0.6A时
V1=V-V2≈6V>3V 不行
② 从V1出发
当V1=3V时
V2=V-V1=3V
此时电流为0.3A<0.6A 成立

Answer 3

0.3A
分析：由U-I图象知短路电压（电源电压）为6V 当V2为3V时V1应为3V.求得此时V1为3V电流为0.3A所以得R1为10欧姆。由V1额定值为3V知电路允许通过R1的电流为0.3A（由电压表V1决定）
而安培表允许通过的最大电流为0.6A，V1量程为15V所以即使R1阻值为0仍然可以使用。结合三个电表允许通过的最大电流 知电路中允许通过的最大电流为0.3A。

Answer 4

设电源电压为U

当滑阻为0时，电流为0.6A，此时

U=I*R1=0。6*R1

当滑阻最大时，电流为0。1A

此时 U=0.1*（R1+50）

U=6V

因为V1不能超过3V，所以滑阻上电压至少要3V，此时电流为0.3A

Answer 5

由U-I图线（实线部分）上的两个点建立方程组，可以算出电阻R1为10Ω，电源电压为6V。这个过程应该不难吧。
电路中允许通过的最大电流要关注电流表、电阻允许通过的最大电流和电压表。若只考虑电流表，电路中允许通过的最大电流为0.6A，此时V1的示数为6V，不安全，所以电流比这个值要小。滑动变阻器R2上标有1A，大于0.6A，肯定安全，V2的量程为0～15伏，大于电源电压，肯定安全，电阻R1允许通过的最大电流未说明，不予考虑；所以只要考虑V1的安全就行，V1的最大示数为3V，所以电路中允许通过的最大电流为0.3A。