Question

11．如图所示，电源电压为6V，定值电阻R₀=10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样．求：
（1）当滑动变阻器的滑片位于中点时，电流表和电压表的示数；
（2）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值．

Answer 1

分析 由电路图可知，R与R₀串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器的滑片位于中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流表的示数，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（2）比较电压表的示数为3V时电路中的电流和滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程，然后得出电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，然后结合（1）得出答案．

解答 解：由电路图可知，R与R₀串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器的滑片位于中点时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的示数：
I=$\frac{U}{\frac{R}{2}+{R}_{0}}$=$\frac{6V}{\frac{20Ω}{2}+10Ω}$=0.3A，
电压表的示数：
U₀=IR₀=0.3A×10Ω=3V；
（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流I=0.3A＜0.5A＜0.6A，
此时电路中的电流最大，变阻器接入电路中的电阻最小，即最小为10Ω．
答：（1）当滑动变阻器的滑片位于中点时，电流表示数为0.3A，电压表的示数为3V；
（2）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，会确定电路中的最大电流是关键．