Question

在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變．電路中滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，電阻R₁的阻值為4Ω．當滑片在滑動變阻器的最右端a點時，閉合電鍵，電壓表的示數為1.5V，求：
（1）通過電阻R₁的電流．
（2）電源電壓．
（3）為了保證電路能正常工作及各電表不致損壞，滑動變阻器的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）電阻R₁和滑動變阻器串聯在電路中，電壓表測電阻R₁的電壓根據歐姆定律可計算通過電阻R₁的電流．
（2）當滑片在滑動變阻器的最右端a點時，滑動變阻器接入電路的為最大電阻．根據串聯電路總電阻為各分電阻之和結合歐姆定律可計算電源電壓．
（3）當滑動變阻器的電阻全連入時，電路中的電流最小；當滑動變阻器連入的電阻減小時，電路中的電流增大；根據電流表的量程可知電路允許通過的最大電流為0.6A，求出此時滑動變阻器連入的電阻值得出滑動變阻器的取值范圍．
解答：解：（1）I₁==0.375A；
（2）電源電壓：
U=I₁（R₁+R₂）=0.375A×（4Ω+20Ω）=9V；
（3）按要求：I≤0.6A，
當I=0.6A，
U₁=IR₁=0.6A×4Ω=2.4V，電壓表不會超出量程，
R₂′==11Ω，
∴滑動變阻器連入電阻范圍：11Ω～20Ω．
答：（1）通過電阻R₁的電為0.375A．
（2）電源電壓為9V．
（3）滑動變阻器的取值范圍應為11～20歐．
點評：學生要牢固掌握歐姆定律，并能結合串聯電路的電流和電壓規律靈活運用歐姆定律計算有關物理量．