Question

如圖所示電路中，用電器的電阻R=50Ω，要求通過它的電流在50～500mA的范圍內(nèi)變化，則選用的電源電壓最小為多少？電路中滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為多少？

Answer 1

【答案】分析：①當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為零時(shí)，電路中只有電阻R，此時(shí)電路中電流為最大，可利用歐姆定律對(duì)公式變形U=IR計(jì)算出電源電壓的值．
②當(dāng)電路中的電流最小時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律的公式變形R=計(jì)算出電路中的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)進(jìn)一步計(jì)算滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
解答：解：
①通過R的電流最大時(shí)，即I=500mA=0.5A，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0Ω，電源電壓全部加在電阻R上，
∴電源電壓為：U=IR=0.5A×50Ω=25V．
②滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為最大阻值時(shí)，電路中電流最小為I_小=50mA=0.05A，
∴電路中的總電阻為：R_總===500Ω，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：R_滑=R_總-R=500Ω-50Ω=450Ω．
答：選用的電源電壓最小為25V，電路中滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為450Ω．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)的掌握和根據(jù)歐姆定律計(jì)算相應(yīng)的物理量的能力，關(guān)鍵是明確電流表在滑動(dòng)變阻器接入電阻為零時(shí)，電流表的示數(shù)達(dá)最大值；當(dāng)接入電阻最大時(shí)，電流表示數(shù)為最小值．