Question

20．如圖所示，小燈泡的電阻為4Ω，滑動變阻器的總電阻為8Ω，電源電壓為6V．試求：
（1）整個電路中電阻的最大值是多少？
（2）電路中電流強度的變化范圍是多少？
（3）當滑動變阻R_變接入電路的電阻為多少時，電壓表的示數為4.8V，此時通過滑動變阻器的電流強度是多少？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓．
（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的總電阻最大，根據電阻的串聯求出其大小；
（2）滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流強度最小，根據歐姆定律求出電路中的最小電流強度，當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時電路中的電流強度最大，根據歐姆定律求出電路中的最大電流強度，然后得出答案；
（3）根據串聯電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電流的強度，再根據歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓．
（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的總電阻最大，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的最大總電阻：
R_大=R_L+R_變大=4Ω+8Ω=12Ω；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流強度最小，則
I_小=$\frac{U}{{R}_{大}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流強度最大，則
I_大=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{4Ω}$=1.5A，
所以，電路中電流強度的變化范圍是0.5A～1.5A；
（3）因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，當電壓表的示數為4.8V時，變阻器兩端的電壓：
U_變=U-U_L=6V-4.8V=1.2V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，通過滑動變阻器的電流強度：
I_變=I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{4.8V}{4Ω}$=1.2A，
變阻器接入電路中的電阻：
R_變=$\frac{{U}_{變}}{{I}_{變}}$=$\frac{1.2V}{1.2A}$=1Ω．
答：（1）整個電路中電阻的最大值是12Ω；
（2）電路中電流強度的變化范圍是0.5A～1.5A；
（3）當滑動變阻R_變接入電路的電阻為1Ω時，電壓表的示數為4.8V，此時通過滑動變阻器的電流強度是1.2A．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，是一道較為簡單的應用題．