Question

【題目】如圖所示，電源電壓為6V，電阻R0=10Ω，電流表量程為0～0. 6A，電壓表量程為0～3V，滑動變阻器R上標有“20Ω 0.5A”字樣。求：

（1）電路中的最小電流為多少A？

（2）當電路中電流最小時，1min內電流通過電阻R0做的功。

（3）為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值。

Answer 1

【答案】（1）電路中的最小電流為0.2A；
（2）當電路中電流最小時，1min內電流通過電阻R0做的功為24J；
（3）為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值10Ω。

【解析】

（1）根據電阻的串聯和歐姆定律，當變阻器全部電阻連入電路時中時，電路的電流最小，并求出最小電流；
（2）由歐姆定律求R0的電壓，根據W0=U0It求1min內電流通過電阻R0做的功；
（3）變阻器連入電路中的電阻越小，由分壓原理，其分得的電壓越小，根據串聯電路電壓的規律，電壓表示數越大，根據電壓表量程為0-3V和歐姆定律求電路的最大電流上，并與電流表量程比較；根據串聯電路電壓的規律結合由歐姆定律求滑動變阻器R接入電路的最小阻值。

（1）當變阻器全部電阻連入電路中時，根據電阻的串聯和歐姆定律，電路的電流最小：；

（2）R0的電壓：U0=IR0=0.2A×10Ω=2V；

1min內電流通過電阻R0做的功：W0=U0It=2V×0.2A×60s=24J；

（3）變阻器連入電路中的電阻越小，由分壓原理，其分得的電壓越小，根據串聯電路電壓的規律，電壓表示數越大，因電壓表量程為0-3V，當電壓表為3V時，由歐姆定律得到電路中的電流：，所以電流表安全，根據串聯電路電壓的規律：UR小=U-U0=6V-3V=3V，由歐姆定律得到滑動變阻器R接入電路的最小阻值：。

答：（1）電路中的最小電流為0.2A；

（2）當電路中電流最小時，1min內電流通過電阻R0做的功為24J；

（3）為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值10Ω。