Question

16．如圖甲的電路中，電源電壓恒為12V，滑動變阻器的銘牌上標(biāo)有“100Ω  0.5A”字樣：

（1）圖乙為R₁的I-U圖象，R₁的阻值是多少？
（2）當(dāng)電路中的電流為0.2A時，滑動變阻器R₂接入電路的阻值是多少？
（3）為了不損壞滑動器，R₂接入電路的阻值應(yīng)不小于多少？

Answer 1

分析 （1）由圖乙讀出任意一組電壓和對應(yīng)的電流值，根據(jù)歐姆定律求出R₁的電阻；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電路中電流為0.2A時的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的電阻；
（3）根據(jù)滑動變阻器的銘牌可知電路中允許通過的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值．

解答 解：（1）由圖乙可知，當(dāng)U₁=6V時，I₁=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，R₁的阻值：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（2）當(dāng)電路中電流為0.2A時，由I=$\frac{U}{R}$可知，
電路中的總電阻：R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動變阻器接入電路中的電阻：
R₂=R-R₁=60Ω-20Ω=40Ω；
（3）由滑動變阻器的銘牌可知，電路中允許通過的最大電流I_max=0.5A，
此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，由I=$\frac{U}{R}$可知，
電路中的最小總電阻：R′=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R_2min=R′-R₁=24Ω-20Ω=4Ω．
答：（1）圖乙為R₁的I-U圖象，R₁的阻值是20Ω；
（2）當(dāng)電路中的電流為0.2A時，滑動變阻器R₂接入電路的阻值是40Ω；
（3）為了不損壞滑動器，R₂接入電路的阻值應(yīng)不小于4Ω．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象得出相關(guān)的信息和根據(jù)滑動變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最小電阻．