Question

（2009?松江區(qū)二模）如圖所示電路，R₂阻值為30歐，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電流表A₁的示數(shù)為0.2安，A₂選0～0.6安量程．求：（1）電源電壓．（2）通電20秒電流通過R₂所做的功．（3）現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，分別標(biāo)有“10Ω 1A”和“20Ω 2A”字樣，請(qǐng)通過計(jì)算選擇合適的滑動(dòng)變阻器接入電路，能保證電路正常工作．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，電阻R₂和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表A₁測(cè)R₂支路的電流，A₂測(cè)干路電流；根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓，根據(jù)W=UIt求出通電20秒電流通過R₂所做的功．
（2）電阻R₂兩端的電壓不變，通過的電流不變；根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出當(dāng)電流表A₂滿偏時(shí)通過滑動(dòng)變阻器的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻值，據(jù)此選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格．

解答：解：（1）∵電阻R₂和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，
∴電源的電壓U=U₂=I₂R₂=0.2A×30Ω=6V；
（2）通電20秒電流通過R₂所做的功：
W₂=U₂I₂t=6V×0.2A×20s=24J；
（3）當(dāng)電流表A₂滿偏時(shí)通過滑動(dòng)變阻器的最大電流：
I_1大=I_大-I₂=0.6A-0.2A=0.4A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值：
R_1小=

U

I1大

=

6V

0.4A

=15Ω，
∵因?yàn)橐�保證A₂表不損壞，滑動(dòng)變阻器的最小阻值要15Ω，
∴選用“20Ω 2A”這一變阻器．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）通電20秒電流通過R₂所做的功為24J；
（3）為保證電路正常工作應(yīng)選擇“20Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器接入電路．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是能根據(jù)電流表的滿偏確定滑動(dòng)變阻器的選擇．