Question

6．如圖所示電路，電源電壓恒定不變，滑動(dòng)變阻器R₀上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣，定值電阻R₂=30Ω．若只閉合S、S₁，調(diào)節(jié)滑片P至最左端，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)是0.2A，（電流表量程為0～0.6A）．求：
（1）R₁的電阻是多少？
（2）電源電壓是多少？
（3）通過斷開、閉合開關(guān)和調(diào)節(jié)滑片P，該電路工作時(shí)的最大電流和最小電流各是多少？

Answer 1

分析 （1）只閉合S、S₁，調(diào)節(jié)滑片P至最左端R₀與R₁串聯(lián)，電壓表測R₁的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁的電阻；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求出電源電壓；
（3）通過斷開、閉合開關(guān)和調(diào)節(jié)滑片P，判斷出電路的連接以及最大電流和最小電流．

解答 解：
（1）若只閉合S、S₁，調(diào)節(jié)滑片P至最左端，R₀與R₁串聯(lián)，電壓表測R₁的電壓，電流表測電路中的電流，通過R₁的電流為I=0.2A，根據(jù)歐姆定律可得，電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{9V}{0.2A}$=45Ω；
（2）此時(shí)變阻器兩端的電壓：U_滑=R₀I=20Ω×0.2A=4V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得，電源電壓為U=U₁+U_滑=9V+4V=13V；
（3）當(dāng)只閉合S、S₁時(shí)，R₁與變阻器的全部電阻串聯(lián)，電路中總電阻最大，電流最小，
最大總電阻：R_大=R₁+R₀=45Ω+20Ω=65Ω，
電路中的最小電流：I_小=$\frac{U}{{R}_{大}}$=$\frac{13V}{65Ω}$=0.2A；
當(dāng)S、S₁、S₂都閉合，若滑片在最左端時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電路中總電阻最小，電流最大，
最大電流為：I=I₁+I₂=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{13V}{45Ω}$+$\frac{13V}{30Ω}$≈0.72A，但電流表的量程為0-0.6A，故最大電流為0.6A（此時(shí)變阻器接入電路的阻值不為0）．
答：（1）R₁的電阻是45Ω；
（2）電源電壓是13V；
（3）通過斷開、閉合開關(guān)和調(diào)節(jié)滑片P，該電路工作時(shí)的最大電流為0.6A和最小電流為0.2A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流的連接情況以及歐姆定律的應(yīng)用，是一道中等題．