Question

【题目】如图所示，电源电压为6V，电阻R0=10Ω，电流表量程为0～0. 6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样。求：

（1）电路中的最小电流为多少A？

（2）当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R0做的功。

（3）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值。

Answer 1

【答案】（1）电路中的最小电流为0.2A；
（2）当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R0做的功为24J；
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值10Ω。

【解析】

（1）根据电阻的串联和欧姆定律，当变阻器全部电阻连入电路时中时，电路的电流最小，并求出最小电流；
（2）由欧姆定律求R0的电压，根据W0=U0It求1min内电流通过电阻R0做的功；
（3）变阻器连入电路中的电阻越小，由分压原理，其分得的电压越小，根据串联电路电压的规律，电压表示数越大，根据电压表量程为0-3V和欧姆定律求电路的最大电流上，并与电流表量程比较；根据串联电路电压的规律结合由欧姆定律求滑动变阻器R接入电路的最小阻值。

（1）当变阻器全部电阻连入电路中时，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流最小：；

（2）R0的电压：U0=IR0=0.2A×10Ω=2V；

1min内电流通过电阻R0做的功：W0=U0It=2V×0.2A×60s=24J；

（3）变阻器连入电路中的电阻越小，由分压原理，其分得的电压越小，根据串联电路电压的规律，电压表示数越大，因电压表量程为0-3V，当电压表为3V时，由欧姆定律得到电路中的电流：，所以电流表安全，根据串联电路电压的规律：UR小=U-U0=6V-3V=3V，由欧姆定律得到滑动变阻器R接入电路的最小阻值：。

答：（1）电路中的最小电流为0.2A；

（2）当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R0做的功为24J；

（3）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值10Ω。