Question

【題目】在如圖所示電路中，電源電壓為18伏，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．
（1）當電路中電流為0.6安時，求電路的總電阻值．
（2）在確保電路中各元件安全的情況下，移動滑動變阻器的滑片，滑動變阻器的電阻變化范圍為8歐～50歐；用定值電阻R0替換R1后，再移動滑動變阻器的滑片，滑動變阻器的電阻變化范圍變?yōu)?歐～60歐．求該滑動變阻器R2的規(guī)格以及定值電阻R1、R0的阻值，并寫出計算過程． 滑動變阻器R2的規(guī)格為“歐安”；定值電阻的阻值R1=歐；R0=歐．

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

當電路中電流為0.6安時，由I= 可得，電路的總電阻值：R= = =30Ω

（2）60；1；10；15
【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）當電路中電流為0.6安時，由I= 可得，電路的總電阻值：R= = =30Ω；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數(shù)最大， a．若電壓表的量程為0～3V，則電壓表的最大示數(shù)U2大=3V，
因串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，
所以，R1兩端的電壓：
U1小=U﹣U2大=18V﹣3V=15V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I小= = ，即 = ，
解得：R1=250Ω，
當變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流：
I′= = =0.072A，
即滑動變阻器可以接入電路中的電阻為零，這與R2小=8Ω矛盾，故此種情況不可能；
b．若電壓表的量程為0～15V，則電壓表的最大示數(shù)U2大=15V，
因串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，
所以，R1兩端的電壓：
U1小=U﹣U2大=18V﹣15V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I小= = ，即 = ，
解得：R1=10Ω，
當R2小=8Ω時，電路中的電流：
I小= = =1A，
即電路中的最大電流為1A，
因電流表的量程為0.6A或3A，
所以，電流表的量程為0～3A，電路中的最大電流應是指滑動變阻器允許通過的最大電流；
c．用定值電阻R0替換R1后，再移動滑動變阻器的滑片，滑動變阻器的電阻變化范圍變?yōu)?歐～60歐，
則R2小′=3Ω時，電路中的電流達到滑動變阻器允許通過的最大電流1A，
即I大= = =1A，
解得：R0=15Ω，
當R2大′=60Ω時，電路中的電流：
I小′= = =0.24A，
電壓表的示數(shù)：
U2大′=I小′R2大′=0.24A×60Ω=14.4V＜15V，
所以，滑動變阻器的最大阻值為60Ω．
答：（1）當電路中電流為0.6安時，電路的總電阻值為30Ω；（2）60；1；10；15．
【考點精析】利用歐姆定律及其應用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．