Question

【題目】如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，滑動變阻器R銘牌上標有“1A 20Ω”字樣，電阻R0=10Ω，電流表量程是0～0.6A，電壓表量程是0～3V．
（1）滑動變阻器銘牌上標有的“1A 20Ω”表示的意思是什么？
（2）當滑動變阻器滑片處在最右端時，求電流表和電壓表讀數；
（3）為了保證各電路元件安全，求R接入電路中的阻值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：滑動變阻器銘牌上標有的“1A 20Ω”表示的意思是允許通過的最大電流是1A，最大電阻是20Ω．
（2）解：當滑動變阻器滑片處在最右端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，則R=20Ω，

所以電流表示數為I= = =0.2A；，

由I= 可得：電壓表示數為U0=IR0=0.2A×10Ω=2V

（3）解：由于電壓表量程是0～3V，所以當電壓表的示數U1為3V時電路中的電流最大；

則通過R0的電流是I1= = =0.3A，

根據串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：

此時滑動變阻器兩端的最小電壓為U滑=U﹣U1=6V﹣3V=3V，

為保證各電路元件安全，由I= 可得：

允許滑動變阻器R接入電路中的最小電阻為：R最小= = =10Ω；

所以R接入電路中的阻值范圍是10Ω～20Ω．

【解析】由電路圖可知，R與R0串聯，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）滑動變阻器銘牌上標的是變阻器允許通過的最大電流和最大電阻值．（2）當滑動變阻器滑片處在最右端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，利用歐姆定律求出電阻R0兩端的電壓；（3）當電壓表的示數最大時電路中的電流最大，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器R接入電路的最小阻值．
【考點精析】利用滑動變阻器的使用和歐姆定律及其應用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知滑動變阻器的正確使用：A、應串聯在電路中使用；B、接線要“一上一下”；C、通電前應把阻值調至最大的地方；歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．