Question

9．如圖所示，電源電壓為10V且保持不變，變阻器R₂上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣．閉合S后，電流表A₁的示數(shù)為0.5A，電流表A的示數(shù)為1.3A．求：
（1）電阻R₁的阻值．
（2）通電1min，電流通過R₂做的功W₂．
（3）滑動(dòng)變阻器R₂允許接入的阻值范圍．

Answer 1

分析 1）電阻R₁與R₂并聯(lián)在電源兩端，已知電阻R₁兩端的電壓，流過電阻R₁的電流，由歐姆定律可以求出電阻阻值；
（2）由并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出流過電阻R₂的電流，然后由W=UIt求出電流流過R₂做的功；
（3）求出流過電阻R₂的最大電流，由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值，然后求出滑動(dòng)變阻器允許變化的范圍．

解答 解：（1）由圖R₁與R₂并聯(lián)，電流A測(cè)干路電流，A₁測(cè)R₁電流，
所以U=U₁=U₂=10V，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
電阻R₁阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{10V}{0.5A}$=20Ω；
（2）由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知，
流過電阻R₂的電流：I₂=I-I₁=1.3A-0.5A=0.8A，
通電1分鐘，電流通過R₂做的功W₂=UI₂t=10V×0.8A×60s=480J；
（3）變阻器R₂上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，所以電流中最大電流為3A，
當(dāng)電流表A通過最大電流I_A=3A時(shí)，流過電阻R₂的電流I₂=I-I₁=3A-0.5A=2.5A，
但滑動(dòng)變阻器的額定電流是2A，所以電阻R₂通過的最大電流I₂′=2A，
所以滑動(dòng)變阻器允許的最小電阻R₂'=$\frac{U}{{I}_{2}′}$=$\frac{10V}{2A}$=5歐，
所以R₂允許接入的電阻范圍是：5Ω≤R₂≤20Ω．
答：
（1）電阻R₁的阻值為20Ω；
（2）通電1min，電流通過R₂做的功W₂為480J；
（3）滑動(dòng)變阻器R₂允許接入的阻值范圍是5Ω～20Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律的應(yīng)用、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，熟練應(yīng)用歐姆定律、并聯(lián)電路的特點(diǎn)是正確解題的關(guān)鍵．