Question

（2012?鼓樓區(qū)一模）如圖所示的電路，電源電壓為6V且保持不變．滑動(dòng)變阻器R₂標(biāo)有“2A  20Ω”的字樣，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A．滑動(dòng)變阻器滑片P在最右端時(shí)，閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)為0.2A．
求：
（1）此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；
（2）定值電阻R₁的阻值；
（3）在電路安全工作的情況下，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值．

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)變阻器滑片P在最右端時(shí)，電阻R₁與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；
（2）由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電阻R₁兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，然后與滑動(dòng)變阻器最大允許通過的電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值．

解答：解：（1）滑動(dòng)變阻器滑片P在最右端時(shí)，電阻R₁與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U₂=IR₂=0.2A×20Ω=4V；
（2）電阻R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=6V-4V=2V，
R₁=

U1

I

=

2V

0.2A

=10Ω；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，U₁′=3V，
電路中的電流：
I′=

U1′

R1

=

3V

10Ω

=0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器和電流表安全，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值：
R_2min=

U-U1′

I′

=

6V-3V

0.3A

=10Ω．
答：（1）此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為4V；
（2）定值電阻R₁的阻值為10Ω；
（3）在電路安全工作的情況下，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值為10Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)電壓表和電流表的量程以及滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流．