Question

如圖所示，R₂=60歐，R是最大阻值為20歐的滑動變阻器，電源電壓U恒定不變．
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，P置a端時，電流表A的示數(shù)為0.5安，A₁的示數(shù)為0.3安，求：電源電U的值，R₁的電阻值．
（2）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動變阻器的滑片從a端移動到b端時，求：電流表A、電壓表V的示數(shù)變化范圍．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，開關(guān)S閉合，P置a端時，電阻R₁、R₂并聯(lián)接在電源兩端，電流表A測干路電流，電流表A₁測R₁支路電流，由并聯(lián)電路特點求出通過電阻R₂的電流，然后由歐姆定律求出電源電壓及電阻R₁的阻值．
（2）由電路圖可知，開關(guān)S斷開時，電阻R₂與滑動變阻器串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出電流表A與電壓表示數(shù)變化范圍．

解答：解：（1）由電路圖可知，S閉合，P置于a端時，
電阻R₁、R₂并聯(lián)接在電源兩端，電流表A測干路電流，電流表A₁測R₁支路電流，
通過電阻R₂的電流I₂=I_A-I_A1=0.5A-0.3A=0.2A，
電源電壓U=U₂=I₂R₂=0.2A×60Ω=12V；
∵I=

U

R

，
∴電阻R₁=

U1

I1

=

U

IA1

=

12V

0.3A

=40Ω；
（2）由電路圖可知，開關(guān)S斷開時，電阻R₂與滑動變阻器串聯(lián)，
當(dāng)滑片在a端時，電路總電阻最小，電路電流最大，
電流表A示數(shù)I_最大=

U

R2

=

12V

60Ω

=0.2A，
電壓表示數(shù)U_最大=U=12V；
當(dāng)滑片在b端時，電路電阻最大，電路電流最小，
I_最小=

U

R2+R滑最大

=

12V

60Ω+20Ω

0.15A，
電壓表示數(shù)U_最小=I_最小R₂=0.15A×60Ω=9V；
則電流表示數(shù)變化范圍：0.15A～0.2A，
電壓表示數(shù)變化范圍：9V～12V；
答：（1）電源電壓是12V，R₁的電阻值是40Ω．
（2）電流表示數(shù)變化范圍：0.15A～0.2A，
電壓表示數(shù)變化范圍：9V～12V．

點評：分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵，熟練應(yīng)用串并聯(lián)電路特點及歐姆定律即可正確解題．