Question

【题目】在如图所示的电路中，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4Ω。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2伏，求：

（1）通过电阻R1的电流；
（2）电源电压；
（3）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，求滑动变阻器的取值范围。

Answer 1

【答案】
（1）解：电压表的示数为2伏，即R1两端的电压为2V，根据欧姆定律，通过电阻R1的电流I1=U1/R1=2V/4Ω=0．5A
（2）解：根据串联电阻的规律，总电阻为R=R1+R2 ， 根据欧姆定律，电源电压U=I1（R1+R2）=0．5A×（4Ω+20Ω）=12V
（3）解：电流表的量程为0～0．6安，按要求：I≤0．6A，当I=0．6A，电压表示数U1=IR1=0．6A×4Ω=2．4V，电压表示数不会超出3V，即为电路允许通过的最大电流，根据串联电压电压的规律，变阻器两端的电压U滑=U-U1 ， 为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，变阻器连入电路中的最小阻值R2′=UU1/I＝12V2．4V/0．6A=16Ω，所以，滑动变阻器连入电阻范围为16Ω～20Ω
【解析】根据电压和电阻，利用欧姆定律求电流，根据电流和总电阻求电源电压，滑动变阻器的取值要结合电流表的量程和电压表的量程，利用欧姆定律进行计算.
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律的变形公式(公式的理解：①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中；②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一)．