Question

【題目】在如圖（a）所示的電路中，電源電壓為16V且保持不變，電阻R1的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“40Ω 2Α”字樣，所用電壓表的表盤如圖（b）所示．閉合開關(guān)S后，電路中的電流為0.4A．求：

①電壓表V1的示數(shù)U1．

②電阻R2兩端的電壓U2．

③在各電路元件均安全工作的條件下，移動(dòng)變阻器的滑片，電路中電流的最大變化量△I最大．

Answer 1

【答案】①電壓表V1的示數(shù)為4V；

②電阻R2兩端的電壓為12V；

③在各電路元件均安全工作的條件下，移動(dòng)變阻器的滑片，電路中電流的最大變化量△I最大為1.18A．

【解析】

試題分析：由圖示電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表V1測R1兩端電壓，電壓表V2測R2兩端電壓．

（1）知道電路中的電流和R1的阻值，根據(jù)歐姆定律求出R1兩端的電壓即為電壓表V1的示數(shù)；

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電阻R2兩端的電壓；

（3）由電路圖可知電壓表的最大量程，當(dāng)電壓表V1的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻最大時(shí)電路中的電流，然后根據(jù)歐姆定律求出R2兩端的電壓后與電壓表的量程相比較確定電路中的最小電流，進(jìn)一步求出電路中電流的最大變化量．

解：由圖示電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表V1測R1兩端電壓，電壓表V2測R2兩端電壓．

①由I=可得，電壓表V1的示數(shù)：

U1=IR1=0.4A×10Ω=4V；

②因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電阻R2兩端電壓：

U2=U U1=16V 4V=12V；

③由圖示電壓表可知，最大量程為0～15V，

當(dāng)R1兩端最大電壓為15V，電路最大電流：

I大===1.5A，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，電路中的電流：

I′===0.32A，

此時(shí)電壓表V2的示數(shù)：

U2′=I′R2=0.32A×40Ω=12.8V＜15V，

則電路中的最小電流I小=0.32A，

所以，電路中電流的最大變化量：

△I最大=I大 I小=1.5A 0.32A=1.18A．

答：①電壓表V1的示數(shù)為4V；

②電阻R2兩端的電壓為12V；

③在各電路元件均安全工作的條件下，移動(dòng)變阻器的滑片，電路中電流的最大變化量△I最大為1.18A．