Question

6．如图，电源电压为6V，电阻R₀=10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R上标有“20Ω  0.5A”字样．求：
（1）当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R₀做的功．
（2）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值．

Answer 1

分析 （1）由图R与R₀串联，当滑片在左端最大处时电路中电流最小，计算出这个最小电流，根据W=I²Rt计算R₀上1min内电流做功；
（2）为了保证电路安全，由电流表、电压表和滑动变阻器的规格，根据欧姆定律列式求解．

解答 解：
（1）由图R与R₀串联，当滑片在左端最大处时电路总电阻最大，电流最小，
此时电路中电流：I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
W=UIt=I²Rt
1min内电流通过电阻R₀做的功：
W₀=I²R₀t=（0.2A）²×10Ω×60s=24J；
（2）由题电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R规格为“20Ω  0.5A”，
为保证电路安全，电路中最大电流为0.5A，
所以：$\frac{U}{{R}_{0}+R}$≤0.5A，
即：$\frac{6V}{10Ω+R}$≤0.5A，解得R≥2Ω，
为保证电路安全，电压表示数（R₀两端电压）不超过3V，
所以：$\frac{U}{{R}_{0}+R}$×R₀≤3V，
即：$\frac{6V}{10Ω+R}$×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，
由上可知：为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10Ω．
答：（1）当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R₀做的功为24J；
（2）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10Ω．

点评 本题考查串联电路的特点和欧姆定律公式的应用，注意保证电路安全电路中最大电流不是0.6A而是0.5A．