Question

【題目】在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為20歐，滑動變阻器銘牌已模糊不清，只能辨識出標(biāo)有“2A”字樣．電鍵S閉合后，滑片移到某位置時(shí)，電流表A的示數(shù)為0.5安，電壓表V2的示數(shù)為8伏．（電表量程可以改變）． ①求電源電壓U．
②將滑動變阻器滑片P移到某處，發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)已達(dá)到某量程的滿刻度，且各元件都能正常工作，求此時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值．
③現(xiàn)用R0替換R1且能使電路中的電流達(dá)到最大，電路各元件都能正常工作，求替換的R0的最大阻值．

Answer 1

【答案】解：①電鍵S閉合后，滑片移到某位置時(shí)，R1、R2串聯(lián)， 電壓表V2的示數(shù)為8伏，即R2的電壓，電流表A的示數(shù)為0.5安，
即電路中的電流大小I=0.5A．
根據(jù)歐姆定律，R1的電壓U1=R1I=20×0.5A=10V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓U=10V+8V=18V；
②因電壓電壓為18V，電阻R1的阻值為20歐姆．
根據(jù)歐姆定律，電路中的最大電流為I大= =0.9A，
所以電流表不可能選用0﹣3A，而只能選用0﹣0.6A，
將滑動變阻器滑片P移到某處，發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)已達(dá)到某量程的滿刻度，
即電流I1=0.6A，根據(jù)歐姆定律，
則電路的總電阻R= =30Ω，
根據(jù)電阻的串聯(lián)，所以R2=30Ω﹣20Ω=10Ω；
③變阻器上標(biāo)有“2A”字樣，說明變阻器允許通過的最大電流為2A，
現(xiàn)用R0替換R1且能使電路中的電流達(dá)到最大，電流表應(yīng)改選大量程0﹣3A，
電路中允許的最大電流為2A，根據(jù)歐姆定律，電路的總電阻最小，
此時(shí)變阻器連入電路中的電阻最小，由分壓原理，變阻器分得的電壓最小，
根據(jù)串聯(lián)電壓電壓的規(guī)律，則V1的示數(shù)最大，
且R0的阻值越大，電壓表V1的示數(shù)越大，
所以當(dāng)V1選用大量程0﹣15V，此時(shí)電壓為U′=15V時(shí)，R0有最大值，
所以，其最大值R0= =7.5Ω．
故答案為：①電源電壓U為18V．
②將滑動變阻器滑片P移到某處，發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)已達(dá)到某量程的滿刻度，且各元件都能正常工作，此時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值為10Ω．
③現(xiàn)用R0替換R1且能使電路中的電流達(dá)到最大，電路各元件都能正常工作，替換的R0的最大阻值為7.5Ω
【解析】①分析電路的連接，根據(jù)歐姆定律求出R1的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求電源電壓；②根據(jù)歐姆定律判斷電路的最大電流，確定電流表選用的量程，由歐姆定律求出總電阻， 根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R2；③根據(jù)變阻器的規(guī)格確定電路中的最大電流，由歐姆定律分析此時(shí)變阻器連入電路中的電阻大小，根據(jù)分壓原理確定V1選用的量程，根據(jù)歐姆定律求的R0的最大阻值．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電阻的串聯(lián)的理解，了解電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（指R1，R2串聯(lián)） 1、電流：I=I1=I2（串聯(lián)電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個(gè)阻值相同的電阻串聯(lián)，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2．