Question

如图所示电路中，用电器的电阻R=50Ω，要求通过它的电流在50～500mA的范围内变化，则选用的电源电压最小为多少？电路中滑动变阻器的最大阻值至少为多少？

Answer 1

分析：①当滑动变阻器接入电阻为零时，电路中只有电阻R，此时电路中电流为最大，可利用欧姆定律对公式变形U=IR计算出电源电压的值．
②当电路中的电流最小时，此时滑动变阻器连入电路中的电阻最大，根据欧姆定律的公式变形R=

U

I

计算出电路中的总电阻，根据串联电路电阻特点进一步计算滑动变阻器的最大阻值．

解答：解：
①通过R的电流最大时，即I=500mA=0.5A，滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω，电源电压全部加在电阻R上，
∴电源电压为：U=IR=0.5A×50Ω=25V．
②滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值时，电路中电流最小为I_小=50mA=0.05A，
∴电路中的总电阻为：R_总=

U

I小

=

25V

0.05A

=500Ω，
则滑动变阻器的最大阻值为：R_滑=R_总-R=500Ω-50Ω=450Ω．
答：选用的电源电压最小为25V，电路中滑动变阻器的最大阻值至少为450Ω．

点评：本题考查学生对串联电路电阻特点的掌握和根据欧姆定律计算相应的物理量的能力，关键是明确电流表在滑动变阻器接入电阻为零时，电流表的示数达最大值；当接入电阻最大时，电流表示数为最小值．