Question

在如图所示的电路中，电源电压18V保持不变，电阻R1的阻值为25Ω，滑动变阻器标有“200Ω 2A”字样，电流表接0-0.6A量程，电压表接0-15V量程，闭合开关S后，电压表读数为6V．
（1）求R₁两端的电压和电流表的读数；
（2）电流表示数达到最大0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻多大？
（3）电压表示数达到最大15V时，滑动变阻器接入电路的电阻多大？

Answer 1

解：（1）电阻R₁两端的电压U₁=U-U₂=18V-6V=12V
电路中的电流：I=I₁==0.48A，即电流表的示数为0.48A．
答：电阻R₁两端的电压为12V，电流表的示数为0.48A．
（2）当电流为I=0.6A时，电路中的总电阻R_总==30Ω
此时，滑动变阻器连入电路中的电阻R₂=R_总-R₁=30Ω-25Ω=5Ω
答：电流表示数达到最大0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω．
（3）电压表示数达到最大15V时，即滑动变阻器两端的电压U₂=15V，
R₁两端的电压U₁=U-U₂=18V-15V=3V
因为R₁和R₂串联，起分压作用，故
，所以R₂=125Ω
答：电压表示数达到最大15V时，滑动变阻器接入电路的电阻为125Ω．
分析：（1）根据串联电路的分压特点，求出R₁两端的电压；根据欧姆定律公式求出R₁中的电流；
（2）根据电源电压和电流值结合欧姆定律，求出电路中的总电阻R_总，减去电阻R₁的阻值即可得到滑动变阻器连入电路的电阻值；
（3）根据串联电路的分压特点，求出滑动变阻器连入电路中的电阻值大小．
点评：此题主要考查的知识点比较多，有欧姆定律的运用，串联电路中的电流特点、电压特点以及学生对串联电路的分压作用的理解和掌握．对初学者来说，解这种题目，有一定难度．