Question

10．如圖所示，滑動變阻器標(biāo)有“50Ω  1A”字樣，電流表的量程為0-O.6A，電壓表的量程是0-15V，電源電壓為不變，當(dāng)開關(guān)S閉合后，滑動變阻器的滑片滑到最左端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)都達(dá)到最大值，求：
（1）電源電壓是多少？
（2）電阻R₁的阻值是多少？
（3）滑片處某一點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)是0.3A，此時(shí)滑動變阻器連入電路的電阻是多少？
（4）滑動變阻器的滑片滑動的過程中，電壓表示數(shù)的變化范圍是多少？

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)與電表示數(shù)求出電源電壓；
（2）由歐姆定律求出定值電阻阻值；
（3）由歐姆定律求出定值電阻兩端電壓，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端電壓，再由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值．
（4）由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電表示數(shù)變化范圍．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，關(guān)S閉合后，滑動變阻器的滑片滑到最左端時(shí)，只有電阻R₁接入電路，電壓表測電源電壓，電流表測電路電流，
此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)都達(dá)到最大值，電壓表量程為0-15V，則電源電壓U=15V，電流表量程為0-0.6A，電路電流I=0.6A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可知，電阻R₁阻值：R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{15V}{0.6A}$=25Ω；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可知，電阻R₁兩端電壓：U₁=I′R₁=0.3A×25Ω=7.5V，
滑動變阻器兩端電壓：U₂=U-U₁=15V-7.5V=7.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動變阻器接入電路的阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{I′}$=$\frac{7.5V}{0.3A}$=25Ω；
（4）滑片在你最右端時(shí)，電路電流：I″=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{15V}{25Ω+50Ω}$=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，此時(shí)電阻R₁兩端電壓：U₁″=I″R₁=0.2A×25Ω=5V，
則電壓表示數(shù)變化范圍是：5V～15V；
答：（1）電源電壓是15V；
（2）電阻R₁的阻值是25歐姆；
（3）滑片處某一點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)是0.3A，此時(shí)滑動變阻器連入電路的電阻是25歐姆；
（4）滑動變阻器的滑片滑動的過程中，電壓表示數(shù)的變化范圍是5V～15V．

點(diǎn)評 本題考查了求電壓、電阻問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵，分析清楚電路結(jié)構(gòu)后，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．