Question

在左圖所示的電路中，電源電壓為18伏保持不變，電阻R₁的阻值為10歐。閉合電鍵S，電流表A的示數(shù)右圖（a）所示。

① 求電阻R₁兩端的電壓U₁。
② 求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂連入電路的阻值。
③ 現(xiàn)有標(biāo)有“20Ω  2A”、“50Ω  1A”字樣的滑動(dòng)變阻器可供選擇，有一個(gè)表盤右圖（b）所示的電壓表可接入電路。當(dāng)選用標(biāo)有         字樣的變阻器替換R₂，并把電壓表接入         兩點(diǎn)間時(shí)（選填“AB”、“CD”、“AB或CD”），在移動(dòng)電阻器滑片P的過(guò)程中電壓表示數(shù)的變化量△U最大。求電壓表示數(shù)的最大變化量△U_最大。

Answer 1

①8V
②12.5Ω
③“20Ω  2A”；CD；△U_最大=12V。

解：①通過(guò)讀電流表的示數(shù)得出通過(guò)電阻R₁的電流為0.8A，故由歐姆定律可得：
電阻R₁兩端的電壓U₁=I×R₁=0.8A×10Ω=8V；
②變阻器兩端的電壓U₂=18V－8V=10V；
滑動(dòng)變阻器R₂=Ω=12.5Ω。
③“20Ω  2A”；CD；△U_最大=12V。
分析：當(dāng)變阻器的電阻為零時(shí)，電路中的電流最大，最大為I_最大=A=1.8A，故需要選擇變阻器的規(guī)格為“20Ω  2A”；
當(dāng)滑片P滑動(dòng)時(shí)，對(duì)于變阻器而言：最小電壓為0，最大電壓為=12V；
對(duì)于電阻R₁而言：最小的電壓為18V－12V=6V，最大電壓為電壓表的量程15V，故電壓表示數(shù)的變化量為9V；
所以應(yīng)該將電壓表接在變阻器兩端，即CD間；且；
如果選擇“50Ω  1A”字樣的滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電路中最大電流為1A時(shí)，R₁的兩端電壓為10V，變阻器的兩端電壓為8V，則無(wú)論再怎么變化，電阻兩端的電壓也不會(huì)超過(guò)12V，故不能選擇“50Ω  1A”字樣的滑動(dòng)變阻器。