Question

14．如图，R₁=10Ω，R₂是0～50Ω的变阻器，S断开时，电流表没有示数，电压表示数为6V，开关S闭合，滑片P由a移b端过程，求电流表、电压表示数变化范围．

Answer 1

分析 由电路图可知，电阻R₁和滑动变阻器R₂串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压．
由于S断开时，电压表与电阻R₁串联在电路中，电压表示数为电源电压，则电源电压为6V；
当滑片位于a时，对于R₂短路，电路中的电流最大，电压表的示数最小，根据欧姆定律求出电流表的最大示数；
当滑片位于b端时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，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大示数，进一步得出答案．

解答 解：S断开时，电压表与电阻R₁串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数为6V，则电源电压为6V；
由电路图可知，R₁和R₂串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压．
当滑片位于a，R₂接入的阻值为0，电路为R₁的简单电路，电路中的电流最大，电压表的示数最小为0；
电流表的最大示数：
I_大=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A；
当滑片位于b端时，R₂接入的阻值最大，电压表的示数最大；此时总电阻最大，电路中的电流最小；
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_小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+50Ω}$=0.1A，
电压表的最大示数：
U_2大=I_小R₂=0.1A×50Ω=5V；
所以，滑片由a滑到b的过程中，电流表示数的变化范围为0.6A～0.1A，电压表示数的变化范围为0V～5V．
答：滑片由a滑到b的过程中，电流表示数的变化范围为0.6A～0.1A，电压表示数的变化范围为0V～5V．

点评 本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题．