Question

如圖所示，電源保持6V的電壓不變，開關(guān)S閉合后，電流表的示數(shù)是0.4A，電壓表的示數(shù)為2V，則電阻R₁的阻值是________Ω；將滑動(dòng)變阻器R₂的滑片由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，電流表的示數(shù)將________，電壓表的示數(shù)將________ （“變大”、“變小”或“不變”）．若電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，則R₂的允許變化范圍是________．

Answer 1

10    變小    變大    0～10Ω
分析：（1）由圖可知R₁與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，則由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得出R₁兩端的電壓，由歐姆定律可求得R₁的阻值；
（2）由滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)可知滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化，則由歐姆定律可得出電路中電流的變化及R₁兩端的電壓變化，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化．
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理（電阻越大，電阻兩端的電壓越高），當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，變阻器接入電路的電阻最小；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，變阻器接入電路的電阻最大；根據(jù)歐姆定律和電阻串聯(lián)的特點(diǎn)可求滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值．
解答：（1）電壓表示數(shù)為2V，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得出R₁兩端電壓U₁=U-U₂=6V-2V=4V；
由歐姆定律可得：
電阻R₁的阻值R₁===10Ω；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器由a向b移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻增大，則電路中總電阻增大；由歐姆定律可得，電路中電流變小；R₁兩端的電壓減小，因總電壓不變，故R₂兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大．
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到最大值0.6A時(shí)，變阻器接入電路的電阻最小；
則：R_總1===10Ω，R_小=R_總1-R₁=10Ω-10Ω=0．
當(dāng)電壓表的示數(shù)最大值3V時(shí)，變阻器接入電路的電阻最大；
則：U₁′=U-U_大=6V-3V=3V，
∴I_總2===0.3A，
∴R_小===10Ω．
所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是0～10Ω．
故答案為：10；變小；變大；0～10Ω．
點(diǎn)評(píng)：本題考查歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律，注意：
①當(dāng)滑動(dòng)變阻器電流和電阻同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，無(wú)法直接應(yīng)用歐姆定律確定電壓的變化，故可先判斷與之串聯(lián)的電阻R₁兩端的電壓變化，再由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律確定滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
②求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍時(shí)，根據(jù)電流表和電壓表的最大值分別進(jìn)行計(jì)算．