Question

11．如圖電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R₁=3Ω，R₂是滑動(dòng)變阻器．只閉合S₁，電流表讀數(shù)為I₁=2A．完成下列問題：
（1）求電源電壓U；
（2）將S₁、S₂都閉合，且將滑動(dòng)變阻器的滑片置于b端，電流表的讀數(shù)改變了0.5A．求滑動(dòng)變阻器的最大阻值R₀；
（3）再將滑片P移至滑動(dòng)變阻器的中央時(shí)，電流表讀數(shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）只閉合S₁時(shí)，R₁只有連入電路，由歐姆定律計(jì)算電源電壓；
（2）S₁、S₂都閉合，且將滑動(dòng)變阻器的滑片置于b端，R₁與R₂的最大值并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點(diǎn)得到變阻器上的電流，由歐姆定律計(jì)算變阻器的最大值；
（3）計(jì)算P移至滑動(dòng)變阻器的中央時(shí)通過變阻器的電流，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)得到電流表示數(shù)．

解答 解：
（1）由圖只閉合S₁時(shí)，R₁只有連入電路，電流表測電路中電流，
由歐姆定律可得電源電壓：
U=U₁=I₁R₁=2A×3Ω=6V；
（2）S₁、S₂都閉合，且將滑動(dòng)變阻器的滑片置于b端，R₁與R₂的最大值并聯(lián)，電流表測干路中電流，
因?yàn)椴⒙?lián)電路支路間互不影響，所以通過R₁的電流不變，
所以電流表讀數(shù)改變的大小等于變阻器上的電流，即I₂=0.5A，
并聯(lián)電路中各支路兩端電壓與電源電壓都相等，所以U=U₂=6V，
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R₀=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，通過滑動(dòng)變阻器的電流：
I_滑=$\frac{{U}_{2}}{\frac{1}{2}{R}_{0}}$=$\frac{6V}{\frac{1}{2}×12Ω}$=1A，
所以此時(shí)電流表示數(shù)：
I=I₁+I_滑=2A+1A=3A．
故答案為：（1）求電源電壓為6V；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω；
（3）將滑片P移至滑動(dòng)變阻器的中央時(shí)，電流表讀數(shù)是3A．

點(diǎn)評 本題考查并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，屬于一道基礎(chǔ)題．