Question

19．如圖是利用滑動變阻器控制電流的電路，其中電阻R為60歐姆，它與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，通過電阻的電流可在10毫安～100毫安范圍內(nèi)調(diào)節(jié)．
（1）選用電源的電壓應(yīng)為多大？
（2）變阻器的總電阻為多大？額定電流至少要多大？
（3）上述電路能否使電阻R兩端的電壓調(diào)為零？請說明理由．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑片位于a端時(shí)，電路為R的簡單電路，此時(shí)通過電阻的電流最大，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)滑片位于b端時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的電流最小，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器的最大阻值；當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，通過滑動變阻器的電流即為其最小額定電流；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知，電路不能使電阻R兩端的電壓調(diào)為零．

解答 解：（1）由于電阻R的大小為60Ω，當(dāng)滑變接入為0Ω 時(shí)，電流表示數(shù)最大為100毫安；由I=$\frac{U}{R}$可知，電源電壓：U=IR=0.1A×60Ω=6V；
（2）當(dāng)變阻器接入電阻的阻值最大時(shí)，電流表示數(shù)最��；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.01A}$=600Ω；
則滑動變阻器接入電路的阻值：R_滑=R_總-R=600Ω-60Ω=540Ω；
由于電流表可在10毫安～100毫安范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，則滑動變阻器的額定電流至少需要100毫安．
（3）不能，由U=$\frac{60Ω}{60Ω+{R}_{滑}}$×6V可知，當(dāng)R滑增大時(shí)，U將減小，當(dāng)R滑達(dá)到最大值540Ω時(shí)，U取到最小值，即不能為0．
答：（1）選用電源的電壓應(yīng)為6V；
（2）變阻器的總電阻為540Ω；額定電流至少為100mA；
（3）不能，由U=$\frac{60Ω}{60Ω+{R}_{滑}}$×6V可知，當(dāng)R滑增大時(shí)，U將減小，當(dāng)R滑達(dá)到最大值540Ω時(shí)，U取到最小值，即不能為0．

點(diǎn)評 本題考查了電路的動態(tài)分析，關(guān)鍵是電路中最大電流和最小電流時(shí)滑片位置的判斷和電路串并聯(lián)的辨別．