Question

11．如圖，R₂的阻值為60Ω，R的最大阻值為20Ω，電源電壓不變．求：
（1）當(dāng)S閉合時，P移至a端，電流表A的示數(shù)為0.5A，A₁的示數(shù)為0.3A，則電源電壓和R₁的阻值各是多少？
（2）當(dāng)S斷開，滑片P從A端移至b端，則電流表A、電壓表V示數(shù)變化范圍是多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，P移至a端，R₁、R₂并聯(lián)，知道干路電流和通過R₁的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點求通過R₂的電流，再利用歐姆定律求電源電壓和R₁的阻值；
（2）S斷開，滑片P在a端，電路中只有R₂，利用歐姆定律求此時電路中的電流，利用U=IR求電阻R₂兩端的電壓；
滑片P在b端，R₂和滑動變阻器串聯(lián)，利用歐姆定律求此時電路中的電流，利用U=IR求電阻R₂兩端的電壓；
即可得出滑片P從a端移至b端，電流表A、電壓表V示數(shù)變化范圍．

解答 解：
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，P移至a端，R₁、R₂并聯(lián)，I=0.5A，I₁=0.3A，
則根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和得：
I₂=I-I₁=0.5A-0.3A=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$得：
電源電壓U=U₂=I₂R₂=0.2A×60Ω=12V；
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω；
（2）S斷開，滑片P在a端，電壓表示數(shù)為零，電路中只有R₂，則I=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{60Ω}$=0.2A，
滑片P在b端，R₂和滑動變阻器串聯(lián)，
則根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和得：R′=R₂+R=60Ω+20Ω=80Ω，
所以，I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{12V}{80Ω}$=0.15A，
則U₂′=I′R₂=0.15A×60Ω=9V；
所以S斷開，滑片P從a端移至b端，電流表A示數(shù)變化范圍為0.2A～0.15A，電壓表V示數(shù)變化范圍為0～9V．
答：（1）電源電壓為12V；R₁的阻值是40Ω；
（2）當(dāng)S斷開，滑片P從A端移至b端，則電流表A、電壓表V示數(shù)變化范圍分別是0.2A～0.15A、0～9V．

點評 本題考查了學(xué)生對歐姆定律、并聯(lián)電路的特點、電功率公式的掌握和運用，能分析電路圖，得出當(dāng)開關(guān)S閉合時P移至a端和S斷開滑片P在a端、b端的電路組成是本題的關(guān)鍵．