Question

11．如图电路中，电源电压保持不变，定值电阻R₁=3Ω，R₂是滑动变阻器．只闭合S₁，电流表读数为I₁=2A．完成下列问题：
（1）求电源电压U；
（2）将S₁、S₂都闭合，且将滑动变阻器的滑片置于b端，电流表的读数改变了0.5A．求滑动变阻器的最大阻值R₀；
（3）再将滑片P移至滑动变阻器的中央时，电流表读数是多少？

Answer 1

分析 （1）只闭合S₁时，R₁只有连入电路，由欧姆定律计算电源电压；
（2）S₁、S₂都闭合，且将滑动变阻器的滑片置于b端，R₁与R₂的最大值并联，由并联电路特点得到变阻器上的电流，由欧姆定律计算变阻器的最大值；
（3）计算P移至滑动变阻器的中央时通过变阻器的电流，由并联电路电流特点得到电流表示数．

解答 解：
（1）由图只闭合S₁时，R₁只有连入电路，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可得电源电压：
U=U₁=I₁R₁=2A×3Ω=6V；
（2）S₁、S₂都闭合，且将滑动变阻器的滑片置于b端，R₁与R₂的最大值并联，电流表测干路中电流，
因为并联电路支路间互不影响，所以通过R₁的电流不变，
所以电流表读数改变的大小等于变阻器上的电流，即I₂=0.5A，
并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，所以U=U₂=6V，
所以滑动变阻器的最大阻值：
R₀=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）当滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流：
I_滑=$\frac{{U}_{2}}{\frac{1}{2}{R}_{0}}$=$\frac{6V}{\frac{1}{2}×12Ω}$=1A，
所以此时电流表示数：
I=I₁+I_滑=2A+1A=3A．
故答案为：（1）求电源电压为6V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为12Ω；
（3）将滑片P移至滑动变阻器的中央时，电流表读数是3A．

点评 本题考查并联电路特点和欧姆定律的应用，属于一道基础题．