Question

16．如圖所示．R₁=10Ω．將滑片滑到最右端時(shí)．閉合開(kāi)關(guān)S后．電壓表、電流表的示數(shù)分別為10V，0.5A．求：
（1）電源電壓；
（2）該滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少；
（3）若將移動(dòng)滑片滑至最左端．求此時(shí)電流表、電壓表的讀數(shù)分別是多少；
（4）當(dāng)滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中．電流表示數(shù)的變化范圍是0.5A～1.5A，電壓表示數(shù)的變化范圍是10V～15V．

Answer 1

分析 （1）將滑片滑到最右端時(shí)．閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器R₂和R₁串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R₂兩端電壓，已知R₁=10Ω，電流表的示數(shù)I=0.5A．根據(jù)歐姆定律可求得R₁兩端電壓，再利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可求得電源電壓；
（2）已知將滑片滑到最右端時(shí)．閉合開(kāi)關(guān)S后．電壓表、電流表的示數(shù)分別為10V，0.5A，根據(jù)歐姆定律可求得滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）若將移動(dòng)滑片滑至最左端，此時(shí)為電阻R₁的簡(jiǎn)單電路，已知R₁=10Ω，根據(jù)歐姆定律可求得此時(shí)電流表的讀數(shù)，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為電源電壓．
（4）根據(jù)（3）求得的若將移動(dòng)滑片滑至最左端時(shí)電流表、電壓表的讀數(shù)可知電流表示數(shù)的變化范圍和電壓表示數(shù)的變化范圍．

解答 解：（1）由題意可知，閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器R₂和R₁串聯(lián)，I=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁兩端電壓U₁=IR₁=0.5A×10Ω=5V，
電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R₂兩端電壓，即U₂=10V，
則電源電壓U=U₁+U₂=5V+10V=15V；
（2）將滑片滑到最右端時(shí)阻值最大，由圖可知，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R₂兩端電壓，即U₂=10V，
串聯(lián)電路中電流處處相等，即I₂=I=0.5A，
則，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{10V}{0.5A}$=20Ω；
（3）若將移動(dòng)滑片滑至最左端，此時(shí)為電阻R₁的簡(jiǎn)單電路，則電流表的讀數(shù)I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{15V}{10Ω}$=1.5A，
此時(shí)電壓表的讀數(shù)為電源電壓，即U=15V；
（4）已知將滑片滑到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)0.5A，此時(shí)電流最小，當(dāng)滑片從最右端滑至最左端，此時(shí)電流最大，為1.5A；
將滑片滑到最右端時(shí)，電壓表示數(shù)分別為10V，此時(shí)電壓表示數(shù)最小，當(dāng)滑片從最右端滑至最左端，此時(shí)電壓表示數(shù)最大，為1V；
則電流表示數(shù)的變化范圍是0.5A～1.5A，電壓表示數(shù)的變化范圍是10V～15V．
答：（1）電源電壓為15V；
（2）該滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω；
（3）此時(shí)電流表讀數(shù)為1.5A、電壓表的讀數(shù)為15V；
（4）0.5A～1.5A；10V～15V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路連接方式的辨別和電表測(cè)量電路元件的判斷．