Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持6V不變，電流表使用0～0.6A的量程，滑動變阻器R＇上標有“20Ω 1A”的字樣，純電阻元件及的阻值為8Ω.閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，當電流表的示數為0.4A時，求：

（1）元件R兩端的電壓；
（2）元件R的內部是由兩個定值電阻R1、R2連接組成的，其中R1=40Ω，則R1、R2是并聯還是串聯，通過R2的電流是多少?
（3）為了保證電路安全，滑動變阻器允許連人電路的阻值變化范圍是多大?

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖知，R與R′串聯，電流表測電路中電流，串聯電路中電流處處相等，所以I=IR=0.4A，

由 可得，R兩端的電壓：UR=IRR=0.4A×8Ω=3.2V；

（2）解：電路消耗的總功率：P=UI=6V×0.4A=2.4W；

由題知，元件R=8Ω，元件R的內部是由兩個定值電阻R1、R2連接組成，且R＜R1，根據串聯和并聯電路中電阻的特點可知，R1與R2是并聯的，所以UR=U1=U2=3.2V，由并聯電路電流特點和 可得：

（3）解：由題知，變阻器允許通過最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，所以電路允許通過的最大電流I大=0.6A，電路總電阻的最小值為： ，滑動變阻器允許接入電路的最小阻值：R滑小=R總小-R=10Ω-8Ω=2Ω，當滑動變阻器接入電路的阻值最大為20Ω時，電流最小，各元件是安全的，因此滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍是2Ω～20Ω.
【解析】本題考查了歐姆定律的公式的應用，要注意公式中各物理量的對應，掌握串聯電路的特點是解題的關鍵.

【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律的變形公式(公式的理解：①公式中的I、U和R必須是在同一段電路中；②I、U和R中已知任意的兩個量就可求另一個量；③計算時單位要統一)．