Question

17．如圖所示的電路中，電源電壓為6V不變，電阻R₁阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，開(kāi)關(guān)S閉合后，把滑動(dòng)變阻器的滑片P由左端滑到右端，求：
（1）電壓表、電流表示數(shù)的變化范圍．
（2）若電流表的量程為0～0.6A，則滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值是多大？

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器的滑片P在左端時(shí)，分析電路的連接關(guān)系，電壓表示數(shù)為電源電壓，由歐姆定律求此時(shí)電路的電流；
在最右端時(shí)，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律求出總電阻，由歐姆定律求電路中電流，根據(jù)歐姆定律求電壓表示數(shù)；
（2）根據(jù)電流表的量程確定電路允許的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路的最小總電阻，由串聯(lián)電阻的規(guī)律求滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器的滑片P在左端時(shí)，R₂=0，電路中只有R₁，電壓表示數(shù)為電源電壓U_左=6V，根據(jù)歐姆定律，電流中電流即電流表的示數(shù)I_左=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{6V}{5Ω}$=1.2A；
把滑動(dòng)變阻器的滑片P由左端滑到右端時(shí)，R_滑=10Ω，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律R=5Ω+10Ω=10Ω，電路的電流
I_右=$\frac{U}{R}=\frac{6V}{15Ω}$=0.4A，電壓表的示數(shù)即R₁的電壓U_右=I_右R₁=0.4A×5Ω=2V；
所以，電壓表、電流表示數(shù)的變化范圍分別為6V-2V、1.2A-0.4A；
（2）若電流表的量程為0～0.6A，則電路中允許的最大電流I=0.6A，根據(jù)歐姆定律，此時(shí)電路的總電阻R最小，
R=$\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律，滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值R_滑小=10Ω-5Ω=5Ω．
答：（1）電壓表、電流表示數(shù)的變化范圍分別為6V-2V、1.2A-0.4A；
（2）若電流表的量程為0～0.6A，則滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值是5Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻的串聯(lián)規(guī)律及歐姆定律的應(yīng)用，難度中等．