Question

20．如圖所示電路，電源電壓為12V且保持不變，R₁是定值電阻，R₂是標(biāo)有“100Ω　0.5A”字樣的滑動(dòng)變阻器．R₃為標(biāo)有“3V　0.3A”字樣的定值電阻．求：
（1）R₃的阻值；
（2）當(dāng)閉合S、S₁、S₂時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，求R₁的阻值；
（2）當(dāng)閉合S，斷開S₁、S₂時(shí)，為保證電路各元件安全，求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$即可求出R₃的阻值；
（2）當(dāng)閉合S、S₁、S₂時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
（3）根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出R₃允許通過的電流，然后結(jié)合滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流確定串聯(lián)電流的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路的最小電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值，進(jìn)一步得出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍．

解答 解：（1）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得：R₃=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
（2）當(dāng)閉合S、S₁、S₂時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)，電流表測(cè)R₁支路的電流，

由I=$\frac{U}{R}$得R₁的阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω，
（3）當(dāng)閉合S，斷開S₁、S₂時(shí)，

由R₃為標(biāo)有“3V　0.3A”字樣和R₂是標(biāo)有“100Ω　0.5A”字樣得：R₃允許通過的最大電流I=0.3A，R₂允許通過的最大電流為0.5A，
所以為保證整個(gè)電路安全，電路中的電流為0.3A，
電路的最小電阻，R_總=$\frac{U}{{I}_{3}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω，
滑動(dòng)變阻器接入的最小阻值相等時(shí)，
R₂=R_總-R₃=40Ω-10Ω=30Ω，
所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍30Ω～100Ω．
答：（1）R₃的阻值為10Ω；
（2）R₁的阻值為40Ω；
（3）當(dāng)閉合S，斷開S₁、S₂時(shí)，為保證整個(gè)電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為30Ω～100Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)斷開、閉合時(shí)電路串并聯(lián)的辨別和電路允許通過的最大電流的判斷．