Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，电路中滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，电阻R1的阻值为10Ω，当滑片在滑动变阻器的最右端a点时，闭合开关，电压表的示数为2V。求：

(1)电源电压；

(2)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，滑动变阻器的取值范围。

Answer 1

【答案】(1)6V(2)10~20Ω

【解析】

本题考查动态电路的有关问题。题目中要应用欧姆定律、串联电路的特点。

从电路图可知，电阻R1、R2串联；电压表测R1两端的电压；滑片在a点时滑动变阻器电阻最大，阻值为20Ω，在b点时，电阻为0Ω。

(1)结合题意，可先电路中的电流，再求出总阻值，然后根据串联电路的电阻特点，求电源电压。

(2)电路中的最大电流不能超过电流表量程，R1两端的电压不能超过电压表的量程。

(1)从题意可知，当滑片处于最右端a点时，R2=20Ω，R1的电压U1=2V，电路中的电流

总电阻

R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω

电源电压

U=I1 R =0.2A×30Ω＝6V

(2) R1是定值电阻，当R1两端的电压最大时，由欧姆定律可得，电路中的电流最大。而电压表的量程为0~3V，即R1两端的最大电压为3V，此时最大电流

0.3A<0.6A，没有超过电流表的量程，所以两端的最大电压为3V。当电路中的电流最大时，总电阻最小，即滑动变阻器接进电路中的电阻最小。此时变阻器两端的电压

U2=U－Umax=6V－3V=3V

变阻器的最小电阻

所以滑动变阻器接进电路中的阻值范围是：10Ω~20Ω。

答：(1)电源电压是6V；

(2)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，滑动变阻器的取值范围是10Ω~20Ω。