Question

17．如圖所示電路中定值電阻R₁=10Ω，R₂為滑動(dòng)變阻器，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P在a端時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，滑片P在b端時(shí)電壓表的示數(shù)為1V，求：（解題過程應(yīng)畫出兩種情況下的等效電路圖）
（1）電源電壓；
（2）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P在a端時(shí)，電路是R₁簡單電路，由歐姆定律計(jì)算電源電壓；
（2）滑片P在b端時(shí)R₂連入阻值為最大值，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算R₂的最大阻值．

解答 解：
（1）閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P在a端時(shí)R₂連入阻值為0，電路是R₁簡單電路，等效電路如圖所示：
，
由I=$\frac{U}{R}$可得電源電壓：
U=U₁=IR₁=0.3A×10Ω=3V；
（2）滑片P在b端時(shí)R₂連入阻值為最大值，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，等效電路如圖所示：
，
R₂兩端電壓：U₂=U-U₁′=3V-1V=2V，
電路中電流I=I₂=I₁′=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{1V}{10Ω}$=0.1A，
所以滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為20Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，正確識(shí)別滑片在不同位置的電路結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵．