Question

如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω 0.25A”滑动变阻器，R₁为“10Ω 0.4A”电阻，电压表量程为0 – 3V．图中虚线框内接有一只“20Ω 0.3A”电阻R₂（未画出）．已知：① 闭合S₁和S₂，断开S₃时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为1.2W；② 断开S₁，闭合S₂S₃，调节R，使其接入电路的阻值为6Ω，此时电压表的示数为1.0V．

⑴ 在情形 ① 中，求电路的总电阻；

⑵ 请在答题卷的图中画出虚线框内的电路；

⑶ 当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．

Answer 1

⑴ 由公式P = U²/R_总  得R_总 = 30Ω

⑵ 如图所示

⑶ 当I₁ = 0.25A时，U = I₁(R₂ + R)

   解得R = 4Ω 

   当电压表示数为3V时，U_R/U = R/(R₂ + R) 

   代入数据解得R = 20Ω 

为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值R的范围应为：

4Ω ≤ R ≤ 20Ω