Question

20．如圖所示，R₁=20Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為40Ω，電源電壓為12V，求滑片P從a端滑到b端時電流表、電壓表的變化范圍．

Answer 1

分析 當滑片位于a端時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，此時兩電表的示數最大，根據歐姆定律求出電路中的最大電流；當滑片位于b端時，R₁與R₂的最大阻值串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，此時兩電表的示數最小，根據電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出電壓表的最小示數，然后得出答案．

解答 解：當滑片位于a端時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，
此時兩電表的示數最大，則電壓表的最大示數為12V，
電路中的最大電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{20Ω}$=0.6A；
當滑片位于b端時，R₁與R₂的最大阻值串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，此時兩電表的示數最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的最小電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{20Ω+40Ω}$=0.2A，
電壓表的最小示數：
U₁=I′R₁=0.2A×20Ω=4V，
所以，電流表示數的變化范圍為0.6A～0.2A，電壓表示數是變化范圍為12V～4V．
答：滑片P從a端滑到b端時，電流表示數的變化范圍為0.6A～0.2A，電壓表示數是變化范圍為12V～4V．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是電表最大值和最小值的判斷．