Question

11．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R₁的阻值为30欧，滑动变阻器R₁铭牌上标有“50Ω 1A”字样．开关S断开时，电流表的示数为0.2安，电流表量程为0-0.6A．
（1 ）求电源电压U．
（2）闭合开关S，在电路安全前提下，求滑动变阻器R₂调节范围？

Answer 1

分析 （1）当开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）闭合开关S后，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出电流表的示数最大时通过R₂的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出变阻器接入电路中电阻的最小值，然后得出滑动变阻器R₂调节范围．

解答 解：（1）当开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I₁R₁=0.2A×30Ω=6V；
（2）闭合开关S后，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R₁的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，当电流表的示数I=0.6A时，通过R₂的电流：
I₂=I-I₁=0.6A-0.2A=0.4A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω，
则滑动变阻器R₂调节范围为15Ω～50Ω．
答：（1 ）电源电压为6V．
（2）闭合开关S，在电路安全前提下，滑动变阻器R₂调节范围为15Ω～50Ω．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，会确定滑动变阻器接入电路中的电阻最小时通过的电流是关键．