Question

9．如圖所示，電源電壓為9V，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到最右端時(shí)，測(cè)得它兩端的電壓恰好是電阻R₁的兩倍即U₂=2U₁，此時(shí)電流表示數(shù)是0.1A，求：
（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值．
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)．
（3）斷開開關(guān)后，電阻R₁的阻值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻的最大阻值；
（2）先根據(jù)歐姆定律求出R₁的大小，分析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，再由歐姆定律求出電流表示數(shù)；
（3）根據(jù)影響電阻大小的因素回答．

解答 解：（1）閉合開關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到最右端時(shí)，測(cè)得它兩端的電壓恰好是電阻R₁的兩倍即U₂=2U₁，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓U=U₁+U₂=3U1，U₁=$\frac{9}{3}$V=3V，變阻器的電壓：
U₂=9V-3V=6V，因此時(shí)電流表示數(shù)是I=0.1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過(guò)變阻器的電流I=0.1A，根據(jù)歐姆定律，滑動(dòng)變阻的最大電阻R_滑=$\frac{{U}_{2}}{I}=\frac{6V}{0.1A}$=60Ω；
（2）由（1）知，通過(guò)電阻R₁的電流I=0.1A，電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}=\frac{3V}{0.1A}$=30Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，電路中只有R₁，兩端電壓為電源電壓，電流表的示數(shù)即通過(guò)R₁的電流I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{6V}{30Ω}$=0.2A；
（3）電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，影響電阻大小的因素為導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度，與其兩端是否加電壓及電壓的大小無(wú)關(guān)，所以當(dāng)斷開開關(guān)后，雖然為電路為斷路，但電阻R₁的電阻大小不變，仍為30Ω．
答：（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為60Ω；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A；
（3）斷開開關(guān)后，電阻R₁的阻值為30Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律、串聯(lián)電路的規(guī)律及影響電阻大小的因素，最后一問(wèn)為易錯(cuò)題．