Question

7．如圖，R₁為0-20Ω的滑動變阻器，電阻R₂為2.4Ω，電源電壓為6伏，電流表A₁量程為0-0.6A，電流表A量程為0-3A
（1）為了使兩表都能正常工作，R₁接入電路的阻值范圍多大？
（2）當滑片P滑至最右端時，兩表讀數各為多大？

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂并聯，電流表A測干路電流，電流表A₁測R₁支路的電流．
（1）根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R₂的電流，根據并聯電路的電流特點求出電流表A的示數最大時通過R₁的電流，然后與電流表A₁的量程相比較確定通過R₁的最大電流，根據歐姆定律求出R₁接入電路中的最小阻值，然后得出答案；
（2）當滑片P滑至最右端時，接入電路中的電阻最大，根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電流表A₁的示數，根據并聯電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R₂的電流不變，根據并聯電路的電流特點求出干路電流表A的示數．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂并聯，電流表A測干路電流，電流表A₁測R₁支路的電流．
（1）因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過R₂的電流：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{2.4Ω}$=2.5A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，當電流表A的示數I=3A時，通過R₁的電流：
I₁=I-I₂=3A-2.5A=0.5A，
因I₁=0.5A＜0.6A，
所以，通過R₁的最大電流為0.5A，此時R₁接入電路中的電阻最小，
則R_1小=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
即R₁接入電路的阻值范圍為12Ω～20Ω；
（2）當滑片P滑至最右端時，電流表A₁的示數：
I₁′=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R₂的電流不變，
則電流表A的示數：
I′=I₁′+I₂=0.3A+2.5A=2.8A．
答：（1）為了使兩表都能正常工作，R₁接入電路的阻值范圍為12Ω～20Ω；
（2）當滑片P滑至最右端時，電流表A₁的示數為0.3A，電流A的示數為2.8V．

點評 本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的應用，會確定滑動變阻器接入電路中的最小阻值是關鍵．