Question

如圖所示電路中，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω  1A”，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，電壓表的示數(shù)為3V；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到另一位置時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為1V．求：
（1）電阻R₁的阻值和電源電壓．
（2）為保證電路安全，電阻R₂的調(diào)節(jié)范圍．

Answer 1

【答案】分析：通過(guò)滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電路有兩種過(guò)程，根據(jù)前后兩個(gè)過(guò)程的電源電壓相等，列出等式，求出電阻和電源電壓．
為了保證電路安全，不要超過(guò)電壓表和電流表的量程，不要超過(guò)滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流．
解答：解：（1）U₂+IR₁=U'₂+I'R₁，
3V+0.3A?R₁=1V+0.5A?R₁，
R₁=10Ω．
U=U₂+IR₁=3V+0.3A×10Ω=6V．
（2）當(dāng)電壓表滿量程時(shí)，R₁的電壓為U₁=U-U'₂=6V-3V=3V，
電路中的電流I₁===0.3A，電流表和滑動(dòng)變阻器都不會(huì)燒壞，電路是安全的．
R===20Ω，
R₂=R-R₁=20Ω-10Ω=10Ω．
當(dāng)電流表滿量程時(shí)，電路中的電流是0.6A，滑動(dòng)變阻器不會(huì)被燒壞，
電路中的電流為0.3A時(shí)，電壓表滿量程，當(dāng)電流增大，電路的電阻減小，電壓表的示數(shù)減小，不會(huì)燒壞電壓表，
R'===10Ω，
滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0，所以滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻范圍為0～10Ω．
答：（1）電阻R₁的阻值是10Ω，電源電壓是6V．
（2）為保證電路安全，電阻R₂的調(diào)節(jié)范圍0～10Ω．
點(diǎn)評(píng)：電路出現(xiàn)兩個(gè)過(guò)程時(shí)，通過(guò)前后兩個(gè)過(guò)程的電源電壓相等列出等式，解出未知量，求出電源電壓，是比較常用的方法，此方法又簡(jiǎn)單又常用．
保護(hù)電路安全，同時(shí)兼顧電壓表量程、電流表量程、滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流．