Question

如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R₁為10Ω定值電阻，R₂為滑動(dòng)變阻器，標(biāo)有“50Ω 2A”字樣．閉合電鍵S，移動(dòng)變阻器R₂的滑片P，使電壓表和電流表的示數(shù)分別為4.5V和0.15A．試求：
（1）變阻器R₂連入電路的阻值是多少？
（2）電源電壓是多少？
（3）將變阻器R₂的滑片P移至某一位置時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)能否分別達(dá)到量程“0-3A”和“0-3V”的最大值？如果行的話(huà)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的R₂值；如果不能的話(huà)說(shuō)明理由．

Answer 1

解：（1）∵I=，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：
R₂===30Ω；
（2）∵I=，
∴U₁=I₁R₁=0.15A×10Ω=1.5V，
電源電壓U=U₁+U₂=1.5V+4.5V=6V；
（3）①由滑動(dòng)變阻器R₂銘牌“50Ω 2A”可知，
滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，
電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，則電流表不能達(dá)到量程“0-3A”的最大值．
②電壓表達(dá)到量程“0-3V”的最大值3V時(shí)，
電阻R₁兩端電壓U₁′=U-U₂′=6V-3V=3V，
此時(shí)電路電流I′===0.3A，
∵I=，
∴滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的阻值：
R₂′===10Ω；
答：（1）變阻器R₂連入電路的阻值是30Ω；
（2）電源電壓是6V；
（3）①電流表不能達(dá)到最大值3A，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A；
②電壓表可以達(dá)到最大值3V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω．
分析：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路電流；
（1）由歐姆定律可以求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；
（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電源電壓；
（3）由滑動(dòng)變阻器銘牌可知，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，電流表串聯(lián)在電路中，據(jù)此分析電表能否達(dá)到最大值；根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律分析答題．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了求電阻、電壓等問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律即可正確解題．