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        1. 【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,電流表使用0~0.6A的量程,電壓表使用0~3V的量程,定值電阻R1=8Ω,燈泡電阻R2=5Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值R3=20Ω.

          (1)開關(guān)S1斷開,S2閉合,電流表示數(shù)為0.25A,電壓表示數(shù)為2.5V,求電源的電壓和滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值;

          (2)將開關(guān)S1閉合,S2斷開,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,為了保證電流表和電壓表不超過(guò)其量程,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值只能在什么范圍內(nèi)變化?

          【答案】(1)電源電壓是3.75V,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值是10Ω.

          (2)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變化范圍是0~20Ω.

          【解析】

          試題分析:(1)開關(guān)S1斷開,S2閉合時(shí),R2與R3串聯(lián),電壓表測(cè)R3兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓;

          (2)將開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),R1與R3串聯(lián),電壓表測(cè)R3兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)電路中的電流,然后與電流表的量程相比較判斷滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值;根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù),然后與電壓表的量程確定接入電路中的最大阻值,進(jìn)一步得出答案.

          解:(1)開關(guān)S1斷開,S2閉合時(shí),R2與R3串聯(lián),電壓表測(cè)R3兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,

          由I=可得,變阻器連入電路的電阻:

          R3===10Ω,

          因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

          所以,電源的電壓:

          U=I(R2+R3)=0.25A×(5Ω+10Ω)=3.75V;

          (2)將開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),R1與R3串聯(lián),電壓表測(cè)R3兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,

          當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),電路中的電流:

          I′==≈0.47A<0.6A,

          所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值為0Ω,

          當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入電路中時(shí),電路中的電流:

          I″==≈0.134A,

          此時(shí)電壓表的示數(shù):

          U3最大=I″R3最大=0.134A×20Ω=2.68V<3V,

          所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大電阻為20Ω,

          變阻器的電阻變化范圍是:0~20Ω.

          答:(1)電源電壓是3.75V,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值是10Ω.

          (2)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變化范圍是0~20Ω.

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