Question

（2013?虹口區(qū)三模）在圖（a）所示的電路中，電源電壓為6伏且不變．電阻R₁的阻值為20歐，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“20Ω  2A”字樣，閉合電鍵S，電壓表的示數(shù)為4伏．
①求電流表的示數(shù)．
②求電阻R₂連入電路的阻值．
③若電流表接“0～0.6A”量程，并且改變電路連接如圖（b）所示，然后將阻值為30歐的電阻R₀和一根導(dǎo)線接入電路中的A、B、C三個(gè)接線柱中，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P使電流表達(dá)到滿刻度．
方法一：將R₀接在

AB

接線柱之間，且導(dǎo)線接在

AC

接線柱之間，當(dāng)R₂的電阻阻值為

15

歐時(shí)電流表滿偏．
方法二：將R₀接在

AC

接線柱之間，且導(dǎo)線接在

AC

接線柱之間，當(dāng)R₂的電阻阻值為

10

歐時(shí)電流表滿偏．

Answer 1

分析：（1）由圖a可知R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻；
（3）根據(jù)歐姆定律求出電路中只有R₀接入電路中時(shí)的電流可知，電阻R₀不能通過串聯(lián)電路中使電流表示數(shù)達(dá)到0.6A，故應(yīng)采用并聯(lián)或R₀短路來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻．

解答：解：①由圖a可知R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：
I=

U1

R1

=

4V

20Ω

=0.2A；
②∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電阻R₂兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-4V=2V，
電阻R₂連入電路的阻值：
R₂=

U2

I

=

2V

0.2A

=10Ω；
③電路中只有R₀接入電路中時(shí)，電路中的電流：
I₀=

U

R0

=

6V

30Ω

=0.2A，
∴電路應(yīng)采用采用并聯(lián)或R₀短路來(lái)實(shí)現(xiàn)電流表滿偏，
當(dāng)R₀與R₂并聯(lián)時(shí)，即將R₀接在AB接線柱之間，且導(dǎo)線接在AC接線柱之間，
通過滑動(dòng)變阻器的電流：
I₂=I-I₀=0.6A-0.2A=0.4A，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R₂′=

U

I2

=

6V

0.4A

=15Ω；
當(dāng)R₀短路時(shí)，電路為滑動(dòng)變阻器的簡(jiǎn)單電路，即將R₀接在AC接線柱之間，且導(dǎo)線接在AC接線柱之間，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R₂″=

U

I′

=

6V

0.6A

=10Ω．
答：①電流表的示數(shù)為0.2A；
②電阻R₂連入電路的阻值為10Ω；
③方法一：AB；AC；15；
方法二：AC；AC；10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是會(huì)分析使電流表滿偏時(shí)R₀的連接方式：采用并聯(lián)或R₀短路，不能采用串聯(lián)．