Question

11．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₁的阻值為30歐，滑動(dòng)變阻器R₁銘牌上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣．開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2安，電流表量程為0-0.6A．
（1 ）求電源電壓U．
（2）閉合開關(guān)S，在電路安全前提下，求滑動(dòng)變阻器R₂調(diào)節(jié)范圍？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）閉合開關(guān)S后，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電流表的示數(shù)最大時(shí)通過R₂的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出變阻器接入電路中電阻的最小值，然后得出滑動(dòng)變阻器R₂調(diào)節(jié)范圍．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過R₁的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁R₁=0.2A×30Ω=6V；
（2）閉合開關(guān)S后，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，通過R₁的電流不變，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，當(dāng)電流表的示數(shù)I=0.6A時(shí)，通過R₂的電流：
I₂=I-I₁=0.6A-0.2A=0.4A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω，
則滑動(dòng)變阻器R₂調(diào)節(jié)范圍為15Ω～50Ω．
答：（1 ）電源電壓為6V．
（2）閉合開關(guān)S，在電路安全前提下，滑動(dòng)變阻器R₂調(diào)節(jié)范圍為15Ω～50Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，會(huì)確定滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí)通過的電流是關(guān)鍵．