Question

在下圖的電路中，電源電壓U=15V且保持不變，R₁=4Ω，在變阻器的滑片從一端滑動(dòng)到另一端的過程中，電壓表示數(shù)從2V變化到6V．求：
（1）電阻R₂的阻值；
（2）變阻器R’的最大阻值．

Answer 1

【答案】分析：分析電路圖，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，當(dāng)滑片P在左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的電阻為0，電路中電流最大，R₁兩端的電壓最大，即為6V時(shí)；當(dāng)滑片P在右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻全連入，電路中電流最小，R₁兩端的電壓最小，即為2V時(shí)；
所以當(dāng)滑片P在左端時(shí)，R₁兩端的電壓和R₁的阻值，由根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電流關(guān)系可得R₂的阻值；
當(dāng)滑片P在右端時(shí)，三電阻串聯(lián)，知道R₁兩端的電壓U₁，R₁、R₂的阻值，所以可求出I₁′、R_總′，然后由串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可求R₃的阻值．
解答：解：（1）由圖可知，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，當(dāng)滑片P在左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的電阻為0，電路中電流最大，R₁兩端的電壓最大，即為6V時(shí)；此時(shí)R₁和R₂串聯(lián)，
∵U=U₁+U₂，
∴U₂=U-U₁=15V-6V=9V，
I₁===1.5A，
∴I₂=I₁，
∴R₂===6Ω；
（2）當(dāng)滑片P在右端時(shí)，三電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的電阻R’全連入，電路中電流最小，R₁兩端的電壓最小，
∵電壓表的示數(shù)為2V，即U₁′=2V，
∴I₁′===0.5A，
R_總′===30Ω，
∴R′=R_總′-R₁-R₂=30Ω-4Ω-6Ω=20Ω；
答：（1）電阻R₂的阻值為6Ω；
（2）變阻器R’的最大阻值為20Ω．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了歐姆定律、串聯(lián)電路的特點(diǎn)，分析電路圖確定當(dāng)滑片P在左端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化為本題的突破口，靈活運(yùn)用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)是關(guān)鍵．