Question

如图电路中，R₁=10Ω，变阻器R₂上标有“20Ω   2A”字样，电源电压12V恒定不变，开关闭合．求：
（1）当变阻器的滑片在中点时，电流表的读数是多大？，电压表的读数是多大？
（2）当变阻器的滑片在最右端时，电流表的读数是多大？，电压表的读数又是多大？
（3）当变阻器的滑片从中点滑到最右端的过程中，电压表、电流表的读数是如何变化的？

Answer 1

分析：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当变阻器的滑片在中点时，R₂接入电路中的阻值为总阻值的一半，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读数；
（2）当变阻器的滑片在最右端时，R₂接入电路中的阻值最大，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读数；
（3）当变阻器的滑片从中点滑到最右端的过程中，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化．

解答：解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当变阻器的滑片在中点时，R₂接入电路中的阻值为总阻值的一半，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴由I=

U

R

可得，电路中电流表的示数：
I=

U

R1+ R2 2

=

12V

10Ω+ 20Ω 2

=0.6A，
电压表的示数：
U₁=IR₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）当变阻器的滑片在最右端时，R₂接入电路中的阻值最大，
此时电流表的示数：
I′=

U

R1+R2

=

12V

10Ω+20Ω

=0.4A，
电压表的示数：
U₁′=I′R₁=0.4A×10Ω=4V；
（3）当变阻器的滑片从中点滑到最右端的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=

U

R

可知，电路中的电流变小，定值电阻两端的示数变小，即电压表和电流表的示数均变小．
答：（1）当变阻器的滑片在中点时，电流表的读数是0.6A，电压表的读数是6V；
（2）当变阻器的滑片在最右端时，电流表的读数是0.4A，电压表的读数是4V；
（3）当变阻器的滑片从中点滑到最右端的过程中，电压表、电流表的读数均变小．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析，是一道较为简单的应用题．