Question

11．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₁的阻值為30歐，滑動變阻器R₁銘牌上標有“50Ω 1A”字樣．開關S斷開時，電流表的示數為0.2安，電流表量程為0-0.6A．
（1 ）求電源電壓U．
（2）閉合開關S，在電路安全前提下，求滑動變阻器R₂調節范圍？

Answer 1

分析 （1）當開關S斷開時，電路為R₁的簡單電路，電流表測通過R₁的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓；
（2）閉合開關S后，R₁與R₂并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路的電流特點求出電流表的示數最大時通過R₂的電流，根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出變阻器接入電路中電阻的最小值，然后得出滑動變阻器R₂調節范圍．

解答 解：（1）當開關S斷開時，電路為R₁的簡單電路，電流表測通過R₁的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁R₁=0.2A×30Ω=6V；
（2）閉合開關S后，R₁與R₂并聯，電流表測干路電流，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R₁的電流不變，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，當電流表的示數I=0.6A時，通過R₂的電流：
I₂=I-I₁=0.6A-0.2A=0.4A，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω，
則滑動變阻器R₂調節范圍為15Ω～50Ω．
答：（1 ）電源電壓為6V．
（2）閉合開關S，在電路安全前提下，滑動變阻器R₂調節范圍為15Ω～50Ω．

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電阻最小時通過的電流是關鍵．