Question

（2013?虹口區三模）在圖（a）所示的電路中，電源電壓為6伏且不變．電阻R₁的阻值為20歐，滑動變阻器R₂上標有“20Ω  2A”字樣，閉合電鍵S，電壓表的示數為4伏．
①求電流表的示數．
②求電阻R₂連入電路的阻值．
③若電流表接“0～0.6A”量程，并且改變電路連接如圖（b）所示，然后將阻值為30歐的電阻R₀和一根導線接入電路中的A、B、C三個接線柱中，通過移動滑動變阻器滑片P使電流表達到滿刻度．
方法一：將R₀接在

AB

接線柱之間，且導線接在

AC

接線柱之間，當R₂的電阻阻值為

15

歐時電流表滿偏．
方法二：將R₀接在

AC

接線柱之間，且導線接在

AC

接線柱之間，當R₂的電阻阻值為

10

歐時電流表滿偏．

Answer 1

分析：（1）由圖a可知R₁、R₂串聯，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流；
（2）根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻；
（3）根據歐姆定律求出電路中只有R₀接入電路中時的電流可知，電阻R₀不能通過串聯電路中使電流表示數達到0.6A，故應采用并聯或R₀短路來實現，根據并聯電路的特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻．

解答：解：①由圖a可知R₁、R₂串聯，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
∵串聯電路中各處的電流相等，
∴根據歐姆定律可得，電路中的電流：
I=

U1

R1

=

4V

20Ω

=0.2A；
②∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電阻R₂兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-4V=2V，
電阻R₂連入電路的阻值：
R₂=

U2

I

=

2V

0.2A

=10Ω；
③電路中只有R₀接入電路中時，電路中的電流：
I₀=

U

R0

=

6V

30Ω

=0.2A，
∴電路應采用采用并聯或R₀短路來實現電流表滿偏，
當R₀與R₂并聯時，即將R₀接在AB接線柱之間，且導線接在AC接線柱之間，
通過滑動變阻器的電流：
I₂=I-I₀=0.6A-0.2A=0.4A，
∵并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
∴滑動變阻器接入電路中的電阻：
R₂′=

U

I2

=

6V

0.4A

=15Ω；
當R₀短路時，電路為滑動變阻器的簡單電路，即將R₀接在AC接線柱之間，且導線接在AC接線柱之間，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
R₂″=

U

I′

=

6V

0.6A

=10Ω．
答：①電流表的示數為0.2A；
②電阻R₂連入電路的阻值為10Ω；
③方法一：AB；AC；15；
方法二：AC；AC；10．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是會分析使電流表滿偏時R₀的連接方式：采用并聯或R₀短路，不能采用串聯．