Question

10．在如图所示的电路中，A、B两端的电压为U=6V，R₁=2Ω，R₂=3Ω，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω，小灯泡的电阻为10Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头P在R上滑动时，电流表与电压表的示数变化的范围是多少？

Answer 1

分析 当P在最上端时，电路的电阻最小，此时电路电流最大，电压表示数最小；当P在最下端时，电路的电阻最大电流最小，电压表示数最小，由欧姆定律求得示数的范围

解答 解：当P在最上端时，电路的电阻最小，此时
${R}_{min}^{\;}={R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}+\frac{R{R}_{L}^{\;}}{R+{R}_{L}^{\;}}=\frac{25}{3}Ω$
${I}_{max}^{\;}=\frac{U}{{R}_{min}^{\;}}=\frac{6}{\frac{25}{3}}A=0.72A$
电压表示数最大
${U}_{max}^{\;}={I}_{max}^{\;}•\frac{R{R}_{L}^{\;}}{R+{R}_{L}^{\;}}=0.72×\frac{5×10}{5+10}=2.4V$
当P在最下端时，电路的电阻最大
${R}_{max}^{\;}={R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}+R=10Ω$
${I}_{min}^{\;}=\frac{U}{{R}_{max}^{\;}}=\frac{6}{10}A=0.6A$
电压表的示数最小为0
所以电流的变化范围0.6 A～0.72 A，电压的变化范围0～2.4 V．
答：电流表0.6 A～0.72 A　电压表0～2.4 V

点评 关键找到何时的电阻最大和最小，由欧姆定律以及出并联电路的特点解决．