Question

（2007?盧灣區(qū)一模）在圖（a）所示的電路中，電源電壓為4.5伏且不變，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“10Ω  1A”字樣．閉合電鍵S，移動(dòng)滑片P到某位置時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2伏和0.5安．

求：（1）滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的阻值．
（2）電阻R₁的阻值．
（3）在移動(dòng)滑片P的過程中，通過電阻R₁的最大電流I_最大．
（4）改變滑片P的位置，使電壓表、電流表指針偏離零刻度線的角度恰好相同，如圖（b）和（c）所示，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的阻值．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)，A的示數(shù)就是滑阻的電流，V的示數(shù)就是滑阻的電壓，利用公式可求滑阻此時(shí)阻值；
（2）根據(jù)串聯(lián)分壓可知R₁的電壓為電源電壓減去R₂的電壓，電流不變?yōu)锳的示數(shù)，利用公式可求R₁阻值；
（3）通過電阻R₁的電流最大時(shí)，滑阻零阻值接入電路，則電流為電源電壓除以R₁的阻值；
（4）電壓表、電流表指針偏離零刻度線的角度恰好相同，分別對(duì)電壓表和電流表取不同量程時(shí)的情況進(jìn)行分析，利用公式電壓除以電流可求電阻．

解答：解：（1）∵I=

U

R

，
∴電阻R₂=

U2

I2

=

2V

0.5A

=4Ω；
（2）電阻R1兩端電壓：
U₁=U-U₂=4.5V-2V=2.5V，
∵I=

U

R

，
∴電阻R₁=

U1

I1

=

2.5V

0.5A

=5Ω；
（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，
即只有R₁接入電路時(shí)，通過R₁的電流最大，
I_最大=

U

R1

=

4.5V

5Ω

=0.9A；
（4）滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，
電壓表示數(shù)最大，電壓表最大示數(shù)：
U_滑最大=IR_滑最大=

U

R1+R滑最大

R_滑最大=

4.5V

5Ω+10Ω

×10Ω=3V，
則電壓表量程選0～3V量程，分度值為0.1V，
電流表大量程時(shí)的分度值為0.1A，小量程時(shí)的分度值為0.02A，
設(shè)此時(shí)電壓上的格數(shù)為n，∵I=

U

R

，
∴①當(dāng)電流表使用0～0.6安量程時(shí)，
R₂′=

U2′

I2′

=

n×0.1V

n×0.02A

=5Ω；
②當(dāng)電流表使用0～3安量程時(shí)
R₂′=

U2′

I2′

=

n×0.1V

n×0.1A

═1Ω；
答：（1）滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的阻值為4Ω．
（2）電阻R₁的阻值為5Ω．
（3）在移動(dòng)滑片P的過程中，通過電阻R₁的最大電流為0.9A．
（4）滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的阻值為5Ω或1Ω．

點(diǎn)評(píng)：滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)可以改變電路中的物理量的值，當(dāng)滑阻阻值最大接入時(shí)電路的電流最小，與滑阻串聯(lián)的用電器電壓最小，若滑阻阻值最小接入電路就相當(dāng)于導(dǎo)線，對(duì)電路無影響．