Question

1．如圖（a）所示電路中，電源電壓12伏保持不變，電阻R₁=5歐，滑動變阻器R₂標有“20Ω 1.5A”字樣．閉合電鍵后：
（1）若通過R₁的電流為0.8安，求此時R₁兩端的電壓及電路的總電阻．
（2）請通過計算說明：在電路安全前提下，選擇電壓表不同的量程時，通過移動變阻器滑片的位置，能否使電壓表指針分別指在圖（b）所示位置處．

Answer 1

分析 （1）由圖知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端電壓，由歐姆定律計算R₁兩端的電壓及電路的總電阻
（2）根據(jù)電壓表選不同量程讀出其示數(shù)，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算電路中電流和變阻器連入阻值，根據(jù)電路特點和變阻器規(guī)格分析判斷．

解答 解：
（1）由電路圖知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端電壓，
由I=$\frac{U}{R}$可得R₁兩端的電壓：
U₁=IR₁=0.8A×5Ω=4V；
電路的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.8A}$=15Ω；
（2）由滑動變阻器規(guī)格知，它的最大值20Ω，通過它的電流最大為1.5A，串聯(lián)電路中電流處處相等，所以電路的最大電流為1.5A．
若電壓表使用0-3V，由圖b知，電壓表分度值0.1V，示數(shù)為2V，
由串聯(lián)電路特點知此時：U₁=U-U₂=12V-2V=10V，
此時電路中電流：I=I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{10V}{5Ω}$=2A＞1.5A，所以通過移動變阻器滑片的位置，不能使電壓表指針分別指在圖（b）所示位置處；
若電壓表使用0-15V，由圖b知，電壓表分度值0.5V，示數(shù)為10V，
由串聯(lián)電路特點知此時：U₁′=U-U₂′=12V-2V=10V，
此時電路中電流：I′=I₁′=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A，
此時變阻器連入電阻的阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}′}{I′}$=$\frac{10V}{0.4A}$=25Ω＞20Ω，所以通過移動變阻器滑片的位置，不能使電壓表指針分別指在圖（b）所示位置處．
答：（1）R₁兩端的電壓為4V，電路的總電阻為15Ω．
（2）在電路安全前提下，選擇電壓表不同的量程時，通過移動變阻器滑片的位置，不能使電壓表指針分別指在圖（b）所示位置處．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應用，注意理解滑動變阻器的規(guī)格的含義，它是判斷第2問的關鍵．