Question

在如圖所示的電路中，電阻R₁的阻值為5歐，滑動變阻器上標有“20歐 2安”，電源電壓為9伏且不變．保持電流表的量程（0～0.6安）和電壓表的量程（0～3伏）不變，閉合電鍵S，求：
（1）電流表的最小示數．
（2）如果將滑動變阻器的滑片移至中點，電壓表的示數．
（3）滑動變阻器的阻值變化范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）電阻R₁和滑動變阻器串聯在電路中，當滑動變阻器滑片移至阻值最大處時，電路中電流最小，即電流表示數最小；
（2）當滑片在滑動變阻器的中點時，先求出總電阻，然后根據電源電源和總電阻求出電路中的電流，最后利用U=IR求出電阻R₁兩端電壓，即電壓表的示數；
（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）當滑片在最右端時，電路中的電流最小，此時電路的總電阻：R=R₁+R₂=5Ω+20Ω=25Ω，
故電流表的最小示數：I===0.36A；
（2）當滑片在滑動變阻器的中點時，
總電阻：R′=R₁+R₂=5Ω+×20Ω=15Ω，
電路中的電流：I′===0.6A，
電壓表的示數：U₁=I₁R₁=0.6A×5Ω=3V；
（3）當I=0.6A，電壓表的示數：U₁=IR₁=0.6A×5Ω=3V，沒有超出電壓表的量程，則滑動變阻器接入電路的最小電阻
R₂′===10Ω，
∴滑動變阻器連入電阻范圍：10Ω～20Ω．
答：（1）電流表的最小示數為0.36A．
（2）如果將滑動變阻器的滑片移至中點，電壓表的示數為3V．
（3）滑動變阻器的阻值變化范圍：10Ω～20Ω．
點評：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相關的物理量．