Question

如圖所示電路中，用電器的電阻R=50Ω，要求通過它的電流在50～500mA的范圍內變化，則選用的電源電壓最小為多少？電路中滑動變阻器的最大阻值至少為多少？

Answer 1

分析：①當滑動變阻器接入電阻為零時，電路中只有電阻R，此時電路中電流為最大，可利用歐姆定律對公式變形U=IR計算出電源電壓的值．
②當電路中的電流最小時，此時滑動變阻器連入電路中的電阻最大，根據歐姆定律的公式變形R=

U

I

計算出電路中的總電阻，根據串聯電路電阻特點進一步計算滑動變阻器的最大阻值．

解答：解：
①通過R的電流最大時，即I=500mA=0.5A，滑動變阻器接入電路的電阻為0Ω，電源電壓全部加在電阻R上，
∴電源電壓為：U=IR=0.5A×50Ω=25V．
②滑動變阻器接入電路的電阻為最大阻值時，電路中電流最小為I_小=50mA=0.05A，
∴電路中的總電阻為：R_總=

U

I小

=

25V

0.05A

=500Ω，
則滑動變阻器的最大阻值為：R_滑=R_總-R=500Ω-50Ω=450Ω．
答：選用的電源電壓最小為25V，電路中滑動變阻器的最大阻值至少為450Ω．

點評：本題考查學生對串聯電路電阻特點的掌握和根據歐姆定律計算相應的物理量的能力，關鍵是明確電流表在滑動變阻器接入電阻為零時，電流表的示數達最大值；當接入電阻最大時，電流表示數為最小值．