Question

【题目】在如图（a）所示的电路中，电源电压为16V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“40Ω 2Α”字样，所用电压表的表盘如图（b）所示．闭合开关S后，电路中的电流为0.4A．求：

①电压表V1的示数U1．

②电阻R2两端的电压U2．

③在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，电路中电流的最大变化量△I最大．

Answer 1

【答案】①电压表V1的示数为4V；

②电阻R2两端的电压为12V；

③在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，电路中电流的最大变化量△I最大为1.18A．

【解析】

试题分析：由图示电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压．

（1）知道电路中的电流和R1的阻值，根据欧姆定律求出R1两端的电压即为电压表V1的示数；

（2）根据串联电路的电压特点求出电阻R2两端的电压；

（3）由电路图可知电压表的最大量程，当电压表V1的示数最大时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中电阻最大时电路中的电流，然后根据欧姆定律求出R2两端的电压后与电压表的量程相比较确定电路中的最小电流，进一步求出电路中电流的最大变化量．

解：由图示电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压．

①由I=可得，电压表V1的示数：

U1=IR1=0.4A×10Ω=4V；

②因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电阻R2两端电压：

U2=U U1=16V 4V=12V；

③由图示电压表可知，最大量程为0～15V，

当R1两端最大电压为15V，电路最大电流：

I大===1.5A，

当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路中的电流：

I′===0.32A，

此时电压表V2的示数：

U2′=I′R2=0.32A×40Ω=12.8V＜15V，

则电路中的最小电流I小=0.32A，

所以，电路中电流的最大变化量：

△I最大=I大 I小=1.5A 0.32A=1.18A．

答：①电压表V1的示数为4V；

②电阻R2两端的电压为12V；

③在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，电路中电流的最大变化量△I最大为1.18A．