Question

【題目】在圖所示的電路中，電源電壓為6伏不變，滑動變阻器上標有“20Ω2A”字樣。閉合電鍵S，電流表的示數為0.4安。

①求10秒內通過電阻R1的電荷量Q1。

②求此時電路的總電阻R總。

③若電流表接0～0.6A、電壓表接0～3V量程，移動變阻器的滑片P，電流表示數的最大變化量為0.2安。

（a）移動變阻器的滑片P，發現當電流最小時滑動變阻器無法達到20歐，求此時電壓表的示數U2。

（b）通過計算求出電阻R1可能的阻值。

Answer 1

【答案】（1）4C；（2） 15Ω；（3）（a）3 V；（ b）7.5Ω；15 Ω

【解析】

（1）根據Q=It得到10 秒內通過電阻 R1 的電荷量；
（2）根據歐姆定律得到總電阻；
（3）當電壓表的示數為3V時電路中的電流最小，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電路中的最小電流；分別根據電流表的量程確定電路中的最大電流和滑動變阻器接入電路中的電阻為零時電路中的最大電流，根據移動變阻器的滑片P時電流表示數的最大變化量為0.2A得出等式求出R1的阻值。

（1）10s內通過電阻R1的電荷量Q1=I1t=0.4A×10s=4C；

（2）此時電路的總電阻；

（3）（a）移動變阻器的滑片 P，當變阻器連入電路的電阻最大時，通過電路的電流最小，滑動變阻器無法達到 20Ω，此時電壓表示數已達到量程，如果滑動變阻器連入電路的阻值達到最大值20Ω，可能超過電壓表的最大量程3V，所以此時電壓表的示數U2=3V；

（b）當電壓表的示數為3V時電路中的電流最小，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電路中的最小電流：，若電路中最大電流Imax=0.6A，移動變阻器的滑片P，電流表示數的最大變化量為0.2A，，得到R1＝7.5Ω；若電路中的最大電流，，得到R1＝15Ω。