Question

13．如圖所示的電路中，電源電壓為6V且保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω，當(dāng)滑片P移到最右端B時(shí)，閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)為0.2A，電源電壓保持恒定．求：
（1）電阻R的阻值；
（2）若電流表和電壓表所選的量程分別是0-0.6A和0-3V，求滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小值．

Answer 1

分析 （1）滑片P移到最右端B時(shí)，變阻器接入電路的值最大且與R串聯(lián)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電路總阻，再根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出R的值；
（2）由圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均為變大，由電流表和電壓表的量程加以判斷．

解答 解：（1）由圖可知，當(dāng)當(dāng)滑片P移到最右端B時(shí)，R_滑與R串聯(lián)，電路總電阻R_串：
R_串=$\frac{{U}_{總}(cāng)}{{I}_{總}(cāng)}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
R=R_串-R_滑=30Ω-20Ω=10Ω；
（2）由圖可知，當(dāng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí)，電流表與電壓表的示數(shù)均最大
當(dāng)電流表的示數(shù)為最大值I'=0.6A時(shí)，電壓表的示數(shù)U'=I'R=0.6A×10Ω=6V＞3V，因此不滿足電壓表；
當(dāng)電壓表的示數(shù)為最大大值U_大=3V時(shí)，電流表示數(shù)I_大=$\frac{{U}_{大}}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，故也滿足電流表．
此時(shí)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_大=6V-3V=3V
R_最小=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{大}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω．
答：（1）電阻R的阻值為10Ω；
（2）若電流表和電壓表所選的量程分別是0-0.6A和0-3V，滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小值為10Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的運(yùn)用，要理解電路中變阻器阻值變化時(shí)，電流表電壓表的示數(shù)變化情況．