Question

20．如图所示，R₁=20Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为40Ω，电源电压为12V，求滑片P从a端滑到b端时电流表、电压表的变化范围．

Answer 1

分析 当滑片位于a端时，电路为R₁的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时两电表的示数最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流；当滑片位于b端时，R₁与R₂的最大阻值串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流，此时两电表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数，然后得出答案．

解答 解：当滑片位于a端时，电路为R₁的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，
此时两电表的示数最大，则电压表的最大示数为12V，
电路中的最大电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{20Ω}$=0.6A；
当滑片位于b端时，R₁与R₂的最大阻值串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流，此时两电表的示数最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{20Ω+40Ω}$=0.2A，
电压表的最小示数：
U₁=I′R₁=0.2A×20Ω=4V，
所以，电流表示数的变化范围为0.6A～0.2A，电压表示数是变化范围为12V～4V．
答：滑片P从a端滑到b端时，电流表示数的变化范围为0.6A～0.2A，电压表示数是变化范围为12V～4V．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电表最大值和最小值的判断．