Question

【題目】如圖所示的電路中，電流表使用的量程為0~0.6A，電壓表使用的量程為0~15V。定值電阻R=10，開(kāi)關(guān)S閉合，將滑片P從最右端B點(diǎn)移至滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，電流表示數(shù)變化了0.12A。求

(1)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流；

(2)滑片P在最右端B點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)；

(3)電源電壓；

(4)為保證電表安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1) 0.3A；(2) 0.18A；(3) 9V；(4)5Ω～40Ω

【解析】

(1)由圖可知，電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量電阻兩端電壓，由歐姆定律的P在中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流

(2)滑片由B移到中點(diǎn)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路中的電流變大，則滑片在B點(diǎn)時(shí)，電流為

即電流表示數(shù)為0.18A。

(3)根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，滑片在B點(diǎn)時(shí)，電源電壓

-----------①

滑片在中點(diǎn)時(shí)，電源電壓

----------②

解得：R滑=40Ω，U=9V。

(4)由（3）可知：變阻器接入電路的最大阻值R最大=40Ω，由于電流表使用的量程為0～0.6A，則當(dāng)Imax=0.6A時(shí)，變阻器接入電路的電阻最小，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)電壓表示數(shù)最大為

所以，電壓表可以正常使用。由歐姆定律得

所以根據(jù)串聯(lián)電路的總阻值等于各電阻之和可得，變阻器接入電路的最小阻值

滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的取值范圍是5Ω～40Ω。

答：(1)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流是0.3A；

(2)滑片P在最右端B點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.18A；

(3)電源電壓是9V；

(4)為保證電表安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的取值范圍是5Ω～40Ω。