Question

在如圖所示的電路中，電源電壓18V保持不變，電阻R₁的阻值為25Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“200Ω 2A”字樣，電流表接0-0.6A量程，電壓表接0-15V量程，閉合開(kāi)關(guān)S后，電壓表讀數(shù)為6V．
（1）求R₁兩端的電壓和電流表的讀數(shù)；
（2）不超過(guò)電流表電壓表量程的前提下，滑動(dòng)變阻器能夠接入電路的有效電阻的變化范圍是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可求R₁的兩端的電壓，然后利用歐姆定律求I₁，即為電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)電流表量程可知電路中的最大電流，由R=可知，此時(shí)電路中電阻最小，可求出滑動(dòng)變阻器的最小阻值；
根據(jù)電壓表量程可知道滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓，由串聯(lián)分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器阻值越大，其兩端的電壓越高，所以可求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
解答：解：（1）由圖可知：電路中電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流；
則：U₂=6V，所以R₁兩端的電壓U₁=U-U₂=18V-6V=12V，
∴I===0.48A；
（2）因?yàn)楫?dāng)滑動(dòng)變阻器能夠接入電路的有效電阻減小時(shí)，電流表示數(shù)在增大，電壓表示數(shù)減�。凰�以這時(shí)由電流表量程為0～0.6A可知，電路中的最大電流為0.6A，
此時(shí)，電路中的總電阻為：R_總===30Ω，
所以滑動(dòng)變阻器的最小阻值為：R_小=R_總-R₁=30Ω-25Ω=5Ω．
當(dāng)滑動(dòng)變阻器能夠接入電路的有效電阻增大時(shí)，電流表示數(shù)在減小，電壓表示數(shù)增大．
由電壓表量程為0～15V可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值最大，
因?yàn)镽₁與R串聯(lián)，則有：=，解得：R_大=125Ω．
所以R₁的阻值變化范圍是5Ω～125Ω．
答：（1）R₁兩端的電壓為12V，電流表的讀數(shù)為0.48A；
（2）不超過(guò)電流表電壓表量程的前提下，滑動(dòng)變阻器能夠接入電路的有效電阻的變化范圍是5Ω～125Ω．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律確定滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍．解題的關(guān)鍵是從電流表、電壓表的量程入手，找出對(duì)應(yīng)的電阻值．