Question

如图电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R₂的阻值变化范围是0～20Ω，两只电流表的量程均为0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电流表A₁的示数是0.4A．
（1）求电流表A₂的示数及R₁的阻值；
（2）在保证电流表安全的条件下，电路允许消耗的最大功率是多大？滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值？

Answer 1

解：（1）电流表A₂的示数，
流经R₁的电流：I₁=I-I₂=0.4A-0.3A=0.1A
R₁的阻值：
答：电流表A₂的示数为0.3A；R₁的阻值为60Ω．
（2）电流表的量程为0.6A，则电路中的最大功率为：P=UI=6V×0.6A=3.6W
R₁所在支路的电流不变，则变阻器所在支路的最大电流为：I₂=I-I₁=0.6A-0.1A=0.5A
则变阻器允许接入的最小阻值为：
答：电路允许消耗的最大功率是3.6W；滑动变阻器连入电路的电阻不得小于12Ω．
分析：（1）滑动变阻器的滑片P置于最左端时，接入电路的是最大电阻．滑动变阻器R₂和R₁并联在电路中，电流表A₂测通过滑动变阻器的电流，电流表A₁测干路电流，根据欧姆定律可计算通过滑动变阻器的电流，结合并联电路电流规律可计算电流表A₂的示数及R₁的阻值．
（2）根据电功率公式计算，电路允许消耗的最大功率是多大．电路中允许通过的最大电流为0.6A，通过定值电阻的电流为0.1A，则通过滑动变阻器的为0.5A，根据欧姆定律可计算滑动变阻器接入电路的最小值．
点评：学生能运用欧姆定律进行正确的计算并能根据计算的结果合理的选择滑动变阻器接入电路的电阻，保障电路的安全．