Question

【题目】在如图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键S后，电压表V的示数如图所示。

（1）求通过电阻R1的电流I1 _______________ 。

（2）求此时变阻器连入电路的电阻R2及它消耗的电功率P2 ____________。

（3）现有 规格为“0.3安 500欧”和“2安 50欧”的滑动变阻器各一个。 请选择其中一个变阻器替换如图中的R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的变化量最大。

选择：规格是_____滑动变阻器。

求出：电压表示数的最大变化量△U________________。

Answer 1

【答案】0.2A20Ω， 0.8W2安 50欧5V

【解析】

由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。

（1）由图2可知，根据电压表的两个量程判断，电压表的示数可能为2V或10V；

因为电源的电压为6V，所以示数不可能是10V，则电压表的量程为0～3V，示数为，根据欧姆定律可得，通过电阻R1的电流：

；

（2）串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压为：

，

根据串联电路中各处的电流相等得，电阻R2的阻值为：

，

消耗的电功率为：

；

（3）当选“0.3安 500欧”的滑动变阻器时，电路中最大电流为0.3A，此时电压表的示数最大为：；

当滑动变阻器时阻值最大时，其阻值远大于R1，所以分得电压远大于R1分去的电压，按电压表示数为0V考虑，则电压表的示数变化最大为3V。

选“2安 50欧”的滑动变阻器时，当滑动变阻器接入电阻为0时，电压表的示数为电源电压，即：；

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，此时电路中的电流：

，

电压表的最小示数：

，

所以电压表的示数变化最大为：。

所以要使电压表示数的变化量最大，应选“2安 50欧”的滑动变阻器，电压表示数的最大变化量：。