Question

13．如圖所示的電路中，電源電壓為6V且保持不變，滑動變阻器的最大阻值是20Ω，當滑片P移到最右端B時，閉合開關S，電流表示數為0.2A，電源電壓保持恒定．求：
（1）電阻R的阻值；
（2）若電流表和電壓表所選的量程分別是0-0.6A和0-3V，求滑動變阻器連入電路中的最小值．

Answer 1

分析 （1）滑片P移到最右端B時，變阻器接入電路的值最大且與R串聯，根據R=$\frac{U}{I}$計算電路總阻，再根據串聯電路的電阻特點求出R的值；
（2）由圖可知，當滑動變阻器連入電路的電阻變小時，電壓表和電流表的示數均為變大，由電流表和電壓表的量程加以判斷．

解答 解：（1）由圖可知，當當滑片P移到最右端B時，R_滑與R串聯，電路總電阻R_串：
R_串=$\frac{{U}_{總}}{{I}_{總}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
R=R_串-R_滑=30Ω-20Ω=10Ω；
（2）由圖可知，當變阻器接入電路中的電阻最小時，電流表與電壓表的示數均最大
當電流表的示數為最大值I'=0.6A時，電壓表的示數U'=I'R=0.6A×10Ω=6V＞3V，因此不滿足電壓表；
當電壓表的示數為最大大值U_大=3V時，電流表示數I_大=$\frac{{U}_{大}}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，故也滿足電流表．
此時變阻器兩端電壓U_滑=U-U_大=6V-3V=3V
R_最小=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{大}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω．
答：（1）電阻R的阻值為10Ω；
（2）若電流表和電壓表所選的量程分別是0-0.6A和0-3V，滑動變阻器連入電路中的最小值為10Ω．

點評 本題考查的是串聯電路的特點和歐姆定律的運用，要理解電路中變阻器阻值變化時，電流表電壓表的示數變化情況．