Question

2．如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P在某兩點(diǎn)之間滑動(dòng)時(shí)，電壓表的變化范圍是3-6V．電流表的變化范圍是0.5-1.5A，求：
（1）定值電阻R₀的阻值；
（2）滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)的阻值范圍；
（3）電源電壓．

Answer 1

分析 由圖可知，滑動(dòng)變阻器與定值電阻R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值增大時(shí)，電路中的電流就會(huì)減小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓就會(huì)增大；反之，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值減小時(shí)，電路中的電流就會(huì)增大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓就會(huì)減小，據(jù)此判斷出電表對(duì)應(yīng)的值，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，根據(jù)電源電壓不變，利用串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)和歐姆定律建立兩個(gè)方程，從而進(jìn)行求解．

解答 解：由圖可知，滑動(dòng)變阻器與定值電阻R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
當(dāng)電流表示數(shù)是0.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=IR₀+U_滑=0.5A×R₀+6V，
當(dāng)電流表示數(shù)是1.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是3V，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R_滑′=$\frac{{U}_{滑}′}{I′}$=$\frac{3V}{1.5A}$=2Ω，
所以，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)的阻值范圍3Ω～12Ω，
電源的電壓：
U=I′R₀+U_滑′=1.5A×R₀+3V，
因電源的電壓不變，
所以，0.5A×R₀+6V=1.5A×R₀+3V，
解得：R₀=3Ω，
所以電源電壓U=0.5A×3Ω+6V=7.5V．
答：（1）定值電阻R₀的阻值為3Ω；
（2）滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)的阻值范圍為3Ω～12Ω；
（3）電源電壓為7.5V．

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，會(huì)判斷電流表和電壓表對(duì)于的示數(shù)關(guān)系是關(guān)鍵．