Question

17．如图所示的电路中，电源电压为6V不变，电阻R₁阻值为5Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端，求：
（1）电压表、电流表示数的变化范围．
（2）若电流表的量程为0～0.6A，则滑动变阻器连入电路的最小阻值是多大？

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器的滑片P在左端时，分析电路的连接关系，电压表示数为电源电压，由欧姆定律求此时电路的电流；
在最右端时，两电阻串联，根据电阻的串联规律求出总电阻，由欧姆定律求电路中电流，根据欧姆定律求电压表示数；
（2）根据电流表的量程确定电路允许的最大电流，根据欧姆定律求出电路的最小总电阻，由串联电阻的规律求滑动变阻器连入电路的最小阻值．

解答 解：（1）滑动变阻器的滑片P在左端时，R₂=0，电路中只有R₁，电压表示数为电源电压U_左=6V，根据欧姆定律，电流中电流即电流表的示数I_左=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{6V}{5Ω}$=1.2A；
把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端时，R_滑=10Ω，根据电阻的串联规律R=5Ω+10Ω=10Ω，电路的电流
I_右=$\frac{U}{R}=\frac{6V}{15Ω}$=0.4A，电压表的示数即R₁的电压U_右=I_右R₁=0.4A×5Ω=2V；
所以，电压表、电流表示数的变化范围分别为6V-2V、1.2A-0.4A；
（2）若电流表的量程为0～0.6A，则电路中允许的最大电流I=0.6A，根据欧姆定律，此时电路的总电阻R最小，
R=$\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，根据电阻的串联规律，滑动变阻器连入电路的最小阻值R_滑小=10Ω-5Ω=5Ω．
答：（1）电压表、电流表示数的变化范围分别为6V-2V、1.2A-0.4A；
（2）若电流表的量程为0～0.6A，则滑动变阻器连入电路的最小阻值是5Ω．

点评 本题考查电阻的串联规律及欧姆定律的应用，难度中等．