Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。電路中滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，電阻R1的阻值為4Ω．當(dāng)滑片在滑動變阻器的最右端a點(diǎn)時(shí)，閉合電鍵S，電壓表的示數(shù)為1.5V，求：

（1）通過電阻R1的電流。

（2）電源電壓。

（3）為了保證電路能正常工作及各電表不致?lián)p壞，滑動變阻器的取值范圍。

Answer 1

【答案】（1）I1＝U1/R11分

＝1.5伏/4歐 1分

＝0.375安 1分

（2）U總＝ I1（R1＋R2最大） 1分

＝0.375安×（4歐＋20歐）

＝9伏 1分

（3）按要求：I≤0.6安，U≤3伏

當(dāng)I＝0.6安 U1＝I R1＝0.6安×4歐＝2.4伏

R2＝U2/ I＝（9伏－2.4伏）/0.6安＝11歐

當(dāng)U1′＝3伏 I′＝U1′/ R1＝3伏/4歐＝0.75安（超過要求） 1分

所以變阻器取值范圍應(yīng)為11～20歐。 1分

【解析】

R1和變阻器串聯(lián)，電壓表測R1的電壓，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算通過電阻R1的電流。當(dāng)滑片在最右端a點(diǎn)時(shí)，變阻器接入電路的為最大電阻。根據(jù)串聯(lián)電路總電阻為各分電阻之和結(jié)合歐姆定律可計(jì)算電源電壓。當(dāng)變阻器的電阻全連入時(shí)，電路中的電流最小；當(dāng)滑動變阻器連入的電阻減小時(shí)，電路中的電流增大；根據(jù)電流表的量程可知電路允許通過的最大電流為0.6A，求出此時(shí)滑動變阻器連入的電阻值得出滑動變阻器的取值范圍。

（1）I1＝＝0.375A；

（2）電源電壓：U＝I1（R1+R2）＝0.375A×（4Ω+20Ω）＝9V；

（3）由題意知：I≤0.6A，當(dāng)I＝0.6A，U1＝IR1＝0.6A×4Ω＝2.4V，電壓表不會超出量程， R2′＝＝11Ω，∴滑動變阻器連入電阻范圍：11Ω～20Ω。