Question

如圖1所示電路中，滑動變阻器標(biāo)有“100 Ω 1 A”字樣，電源電壓為36 V恒定不變．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電流表的示數(shù)為0.5 A，電壓表的示數(shù)為10 V，求： (1) 電阻R1的阻值 (2) 這時滑動變阻器連入電路中的電阻值 (3) 如果電流表最程為0～3 A，電壓表量程為0～15 V，求滑動變阻器連入電路的阻值范圍．

Answer 1

答案：
解析：

(1)	R1的阻值應(yīng)為R1＝＝20 Ω
(2)	此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為R2＝R總－R1＝－20 Ω＝52 Ω
(3)	解題指導(dǎo)：本題考查應(yīng)用串聯(lián)電路特性和歐姆定律對電路進(jìn)行分析和計算的能力，重在對電路的分析，應(yīng)用歐姆定律，第(1)和第(2)小題是很容易求出的：R1的阻值應(yīng)為R1＝＝20 Ω，此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為R2＝R總－R1＝－20 Ω＝52 Ω．第(3)小題要求出滑動變阻器可連入電路的阻值變化范圍，那就要考慮，為什么滑動變阻器阻值變化會有限制?是什么在限制滑動變阻器的阻值變化范圍?一般來說，各種儀表、用電器，包括滑動變阻器本身都對電路的電流有所限制，從而就限制著滑動變阻器的阻值變化范圍．本題中限制電路電流的因素就有：電流表、電壓表的量程及滑動變阻器允許通過的最大電流．對于R1，由于題目中未說明允許通過的最大電流，因此可以不考慮．接下來必須準(zhǔn)確判斷出到底以哪一個限制因素作為最后限制的標(biāo)準(zhǔn)．本題中，電流表最大可通過3 A的電流，滑動變阻器最大可通過1 A的電流，而電壓表允許通過R1的電流不能超過0.75 A(為什么?)，所以本題中應(yīng)以0.75 A作為限制標(biāo)準(zhǔn)去計算，則滑動變阻器變化的范圍應(yīng)是28～100 Ω(為什么?)．在這里由于電流表與電壓表的變化是同步的，相對而言比較容易．如果電路變?yōu)槿鐖D2所示的電路，只將R1換為＝30 Ω的電阻，其他條件不變．這時由于電流表、電壓表的變化將不再同步，就會使得滑動變阻器的阻值既不能太小又不能太大(為什么?)，這時滑動變阻器的最后取值范圍應(yīng)為6～21.43 Ω(為什么?)．請讀者自已深刻體會如圖1和圖2所示的兩電路中電表變化的異同．