Question

13．如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，当滑片P移到最右端B时，闭合开关S，电流表示数为0.2A，电源电压保持恒定．求：
（1）电阻R的阻值；
（2）若电流表和电压表所选的量程分别是0-0.6A和0-3V，求滑动变阻器连入电路中的最小值．

Answer 1

分析 （1）滑片P移到最右端B时，变阻器接入电路的值最大且与R串联，根据R=$\frac{U}{I}$计算电路总阻，再根据串联电路的电阻特点求出R的值；
（2）由图可知，当滑动变阻器连入电路的电阻变小时，电压表和电流表的示数均为变大，由电流表和电压表的量程加以判断．

解答 解：（1）由图可知，当当滑片P移到最右端B时，R_滑与R串联，电路总电阻R_串：
R_串=$\frac{{U}_{总}}{{I}_{总}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
R=R_串-R_滑=30Ω-20Ω=10Ω；
（2）由图可知，当变阻器接入电路中的电阻最小时，电流表与电压表的示数均最大
当电流表的示数为最大值I'=0.6A时，电压表的示数U'=I'R=0.6A×10Ω=6V＞3V，因此不满足电压表；
当电压表的示数为最大大值U_大=3V时，电流表示数I_大=$\frac{{U}_{大}}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，故也满足电流表．
此时变阻器两端电压U_滑=U-U_大=6V-3V=3V
R_最小=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{大}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω．
答：（1）电阻R的阻值为10Ω；
（2）若电流表和电压表所选的量程分别是0-0.6A和0-3V，滑动变阻器连入电路中的最小值为10Ω．

点评 本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律的运用，要理解电路中变阻器阻值变化时，电流表电压表的示数变化情况．