Question

7．在图（a）所示电路中，电源电压为6伏且不变，电阻R₁=10欧，滑动变阻器R₂上标有“20欧，2安”字样，现闭合电键．
（1）求通过电阻R₁的电流；
（2）若电流表的示数如图（b）所示，求通电10秒钟电流通过R₁和R₂所做的总功．
（3）移动滑动变阻器的滑片P，在不改变电表量程、电路安全工作的情况下，求R₂的阻值范围．

Answer 1

分析 （1）分析清楚电路结构，应用欧姆定律求出电流．
（2）由图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数，由电功公式求出电流做的功．
（3）应用并联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的阻值范围．

解答 解：由图示电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流；
（1）通过R₁的电流：I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A；
（2）由图示电流表可知，其量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1A，
通电10秒钟电流通过R₁和R₂所做的总功：W=UIt=6V×1A×10s=60J；
（3）电流表量程为0～3A，干路最大电流为3A时，
通过滑动变阻器的最大电流：I_2最大=I_最大-I₁=3A-0.6A=2.4A，
由于滑动变阻器允许的最大电流为2A，则通过滑动变阻器的最大电流为2A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R_2最小=$\frac{U}{{I}_{2最大}}$=$\frac{6V}{2A}$=3Ω，
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是：3Ω～20Ω；
答：（1）通过电阻R₁的电流为0.6A；
（2）通电10秒钟电流通过R₁和R₂所做的总功为60J．
（3）R₂的阻值范围是3Ω～20Ω．

点评 本题考查了求电流、电功、电阻问题，分析清楚电路结构，由于并联电路特点、欧姆定律、电功公式即可正确解题．