Question

16．如图所示．R₁=10Ω．将滑片滑到最右端时．闭合开关S后．电压表、电流表的示数分别为10V，0.5A．求：
（1）电源电压；
（2）该滑动变阻器的最大阻值是多少；
（3）若将移动滑片滑至最左端．求此时电流表、电压表的读数分别是多少；
（4）当滑片从最右端滑至最左端的过程中．电流表示数的变化范围是0.5A～1.5A，电压表示数的变化范围是10V～15V．

Answer 1

分析 （1）将滑片滑到最右端时．闭合开关S后，滑动变阻器R₂和R₁串联，电压表测量滑动变阻器R₂两端电压，已知R₁=10Ω，电流表的示数I=0.5A．根据欧姆定律可求得R₁两端电压，再利用串联电路的电压特点可求得电源电压；
（2）已知将滑片滑到最右端时．闭合开关S后．电压表、电流表的示数分别为10V，0.5A，根据欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值；
（3）若将移动滑片滑至最左端，此时为电阻R₁的简单电路，已知R₁=10Ω，根据欧姆定律可求得此时电流表的读数，此时电压表的读数为电源电压．
（4）根据（3）求得的若将移动滑片滑至最左端时电流表、电压表的读数可知电流表示数的变化范围和电压表示数的变化范围．

解答 解：（1）由题意可知，闭合开关S后，滑动变阻器R₂和R₁串联，I=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁两端电压U₁=IR₁=0.5A×10Ω=5V，
电压表测量滑动变阻器R₂两端电压，即U₂=10V，
则电源电压U=U₁+U₂=5V+10V=15V；
（2）将滑片滑到最右端时阻值最大，由图可知，电压表测量滑动变阻器R₂两端电压，即U₂=10V，
串联电路中电流处处相等，即I₂=I=0.5A，
则，滑动变阻器的最大阻值R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{10V}{0.5A}$=20Ω；
（3）若将移动滑片滑至最左端，此时为电阻R₁的简单电路，则电流表的读数I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{15V}{10Ω}$=1.5A，
此时电压表的读数为电源电压，即U=15V；
（4）已知将滑片滑到最右端时，电流表的示数0.5A，此时电流最小，当滑片从最右端滑至最左端，此时电流最大，为1.5A；
将滑片滑到最右端时，电压表示数分别为10V，此时电压表示数最小，当滑片从最右端滑至最左端，此时电压表示数最大，为1V；
则电流表示数的变化范围是0.5A～1.5A，电压表示数的变化范围是10V～15V．
答：（1）电源电压为15V；
（2）该滑动变阻器的最大阻值是20Ω；
（3）此时电流表读数为1.5A、电压表的读数为15V；
（4）0.5A～1.5A；10V～15V．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电路连接方式的辨别和电表测量电路元件的判断．