Question

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

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器滑片P在最右端時，電阻R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓；
（2）由串聯電路的電壓特點求出電阻R₁兩端的電壓，再根據歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（3）當電壓表的示數最大時，根據歐姆定律求出電路中的電流，然后與滑動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，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小值．
解答：解：（1）滑動變阻器滑片P在最右端時，電阻R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯，電流表測電路中的電流；
滑動變阻器兩端的電壓：
U₂=IR₂=0.2A×20Ω=4V；
（2）電阻R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=6V-4V=2V，
R₁===10Ω；
（3）當電壓表的示數最大時，U₁′=3V，
電路中的電流：
I′===0.3A，此時滑動變阻器和電流表安全，
滑動變阻器接入電路的最小值：
R_2min===10Ω．
答：（1）此時滑動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，滑動變阻器接入電路的最小值為10Ω．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是會根據電壓表和電流表的量程以及滑動變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流．