Question

1．如圖1所示，電阻R₁的阻值為10歐，滑動變阻器R₂上標有“20Ω 2A”字樣，當變阻器的滑片P移至a端，閉合電鍵S后，電流表A的示數為0.6安．

（1）求電源電壓U．
（2）若將另一只電壓表V并聯(lián)接入該電路（A和B）、（B和C）、（A和C）中的某一部分電路兩端，移動滑動變阻器R₂的滑片P至某一處，使電壓表V的指針停留在圖2所示的位置，請指出電壓表V所有可能連接的位置，并計算出變阻器對應接入電路的阻值R₂．

Answer 1

分析 （1）分析電路的連接，根據歐姆定律求電源電壓；
（2）由電壓表可能的示數，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確變阻器的阻值定電壓表的連接位置．

解答 解：（1）當變阻器的滑片P移至a端，變阻器連入電路中電阻為0，電路中只有R₁，閉合電鍵S后，電流表A的示數為0.6A，即通過R₁的電流I₁=0.6A，根據歐姆定律電源電壓，即R₁的電壓U=U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）電壓表若選用大量程，示數為10V，因電源電壓為6V，根據串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和，所以不存在這種情況，只能選用小量程，示數為2V；電壓表不能接在電源兩端，即AC間；
當變阻器的電阻為定值電阻的2倍時，根據分壓原理，變阻器的電壓也為定值電阻電壓的2倍，因電源電壓為6V，定值電阻的電壓為$\frac{1}{2+1}$×6V=2V，即當滑片移動到最右端，變阻器按入電路中的電阻為20Ω時，定值電阻的電壓為2V，故電壓表可并聯(lián)在定值的兩端，即接入AB中，
當變阻器入電路中的電阻為定值的$\frac{1}{2}$，即為5Ω時，根據分壓原理，變阻器的電壓為定值電阻電壓的二分之一，電源電壓為6V，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，所以此時變阻器的電壓為2V，電壓表可接在BC間；
綜上電壓表可在AB間，對應的變阻器連入電路中的電阻為電阻20Ω；也可接在BC間，對應的變阻器連入電路中的電阻為5Ω．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）電壓表接在AB間，變阻器連入電路中的電阻為20Ω；接在BC間，變阻器的阻值為5Ω．

點評 本題考查歐姆定律，電壓表使用、串聯(lián)電路的規(guī)律的綜合運用，有一定難度．