Question

在圖（a）所示的電路中，電源電壓為l8伏且不變，滑動變阻器R₂上標有“50Ω1A”字樣．閉合電鍵S，滑片P從最右端逐漸向左移動到某位置時，電流表的示數為0.5安，電壓表的示數為5伏．求：
（1）電阻R₁的阻值．
（2）此時滑動變阻器R₂接入電路的阻值．
（3）若在滑片P繼續向左移動的過程中，______（選填“只有電流表”、“只有電壓表”或“兩電表”）的指針能達到滿刻度[如圖 （b）所示]，此時變阻器R₂連入電路的阻值．

Answer 1

解：（1）電阻R₁與R₂串聯，I₁=I₂=I=0.5A，
∵I=，
∴電阻R₁===10Ω；
（2）滑動變阻器兩端電壓U₂=U-U₁=18V-5V=13V，
∵I=，
∴滑動變阻器接入電路的阻值：
R₂===26Ω；
（3）由滑動變阻器銘牌可知，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，
電壓表示數為5V則電壓表量程為0～15V，
如果電壓表到達滿刻度，則電路電流為：
I===1.5A＞1A，滑動變阻器將損壞，
因此電壓表不能達到滿偏，達到滿偏的是電流表，
電路允許的最大電流為1A，則電流表量程為0～0.6A，
電流表的指針達到滿刻度，電路電流I_max=0.6A，
∵I=，
∴電阻R₁兩端電壓U_1max=I_max R₁=0.6A×10Ω=6V，
滑動變阻器兩端電壓U_2min=U-U_1max=18V-6V=12V，
∴此時滑動變阻器接入電路的阻值R₂′===20Ω；
答：（1）電阻R₁的阻值為10Ω．
（2）此時滑動變阻器R₂接入電路的阻值為26Ω．
（3）在滑片P繼續向左移動的過程中，
只有電流表的指針能達到滿刻度，此時變阻器R₂連入電路的阻值為20Ω．
分析：由電路圖可知，電阻R1與滑動變阻器串聯，電壓表測電阻R₁兩端電壓，電流表測電路電流；
（1）已知電壓與電流，由歐姆定律可以求出電阻阻值．
（2）由串聯電路特點求出滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值．
（3）根據滑動變阻器銘牌及題意確定各電表的量程，然后判斷是哪個電表指針滿偏，然后由串聯電路特點及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值．
點評：本題考查了電阻問題，分析清楚電路結構、應用串聯電路特點 i歐姆定律即可正確解題；最后一問是本題的難點，確定電表量程后，再分析答題．