Question

（2009?盧灣區(qū)二模）在圖中所示的電路中，電源電壓為18伏且不變，滑動變阻器R₂上標(biāo)有“10Ω  2A”字樣．閉合電鍵S，電流表A的示數(shù)為1.2安，電壓表V的示數(shù)為6伏．求：
（1）10秒內(nèi)，電流通過滑動變阻器R₂所做的功W₂．
（2）電阻R₁的阻值．
（3）現(xiàn)有三個滑動變阻器，分別為“5Ω  3A”、“20Ω  2A”和“50Ω  2A”，請從中選擇一個來替換變阻器R₂，要求：閉合電鍵后，在移動變阻器滑片P的過程中，兩電表的示數(shù)分別能達(dá)到某個量程的最大值，且電路能正常工作．
①應(yīng)選擇的滑動變阻器為

“50Ω 2A”

．
②滿足上述要求時，該滑動變阻器連入電路的阻值范圍．

Answer 1

分析：（1）知道電壓、電流、通電時間，根據(jù)W=UIt求出電流通過滑動變阻器R₂所做的功W₂．
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點，求出R₁的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值．
（3）當(dāng)電流表示數(shù)最大時，電路電阻最小，滑動變阻器電阻最小，分擔(dān)的電壓最小，電壓表不會超過電壓表的量程．求出滑動變阻器的最小值；
當(dāng)電壓表示數(shù)最大時，滑動變阻器的電阻最大，電路電流最小，不會超過電流表的量程，求出滑動變阻器的最大值．

解答：解：（1）W₂=U₂It=6V×1.2A×10s=72J．
（2）U₁=U-U₂=18V-6V=12V，
R₁=

U1

I

=

12V

1.2A

=10Ω．
（3）當(dāng)滑動變阻器的阻值為0，只有R₁工作時，電路中的最大電流為

18V

10Ω

=1.8A，
不可能達(dá)到3A，故不滿足“電表的示數(shù)分別能達(dá)到某個量程的最大值”，即不可能取0-3A的量程，只能取小量程．
當(dāng)電流表示數(shù)I_最大=0.6A時
R_最小=

U

I最大

=

18V

0.6A

=30Ω，
R_滑最小=R_最小-R₁=30Ω-10Ω=20Ω
當(dāng)電壓表示數(shù)U_滑最大=15V時，
U_1最小=U-U_滑最大=18V-15V=3V
I_最小=

U1最小

R1

=

3V

10Ω

=0.3A
R_滑最大=

U滑最大

I最小

=

15V

0.3A

=50Ω
滑動變阻器連入電路的阻值范圍是20Ω～50Ω．
所以選擇“50Ω  2A”的滑動變阻器．
答：（1）10秒內(nèi)，電流通過滑動變阻器R₂所做的功W₂為72J．
（2）電阻R₁的阻值是10Ω．
（3）①“50Ω  2A”；②滑動變阻器連入電路的阻值范圍是20Ω～50Ω．

點評：對于電流表和電壓表在同一個電路中，使其中一個滿量程工作，要保證另一個的安全使用，不要顧此失彼，這是學(xué)生最容易出錯的地方．