如图所示,R2=60欧,R是最大阻值为20欧的滑动变阻器,电源电压U恒定不变.(1)当开关S闭合,P置a端时,电流表A的示数为0.5安,A1的示数为0.3安,求:电源电U的值,R1的电阻值.(2)当开关S断开,滑动变阻器的滑片从a端移动到b端时,求:电流表A、电压表V的示数变化范围.

问题描述:

如图所示,R2=60欧,R是最大阻值为20欧的滑动变阻器,电源电压U恒定不变.

(1)当开关S闭合,P置a端时,电流表A的示数为0.5安,A1的示数为0.3安,求:电源电U的值,R1的电阻值.
(2)当开关S断开,滑动变阻器的滑片从a端移动到b端时,求:电流表A、电压表V的示数变化范围.

(1)由电路图可知,S闭合,P置于a端时,
电阻R1、R2并联接在电源两端,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流,
通过电阻R2的电流I2=IA-IA1=0.5A-0.3A=0.2A,
电源电压U=U2=I2R2=0.2A×60Ω=12V;
∵I=

U
R

∴电阻R1=
U1
I1
=
U
IA1
=
12V
0.3A
=40Ω;
(2)由电路图可知,开关S断开时,电阻R2与滑动变阻器串联,
当滑片在a端时,电路总电阻最小,电路电流最大,
电流表A示数I最大=
U
R2
=
12V
60Ω
=0.2A,
电压表示数U最大=U=12V;
当滑片在b端时,电路电阻最大,电路电流最小,
I最小=
U
R2+R滑最大
=
12V
60Ω+20Ω
0.15A,
电压表示数U最小=I最小R2=0.15A×60Ω=9V;
则电流表示数变化范围:0.15A~0.2A,
电压表示数变化范围:9V~12V;
答:(1)电源电压是12V,R1的电阻值是40Ω.
(2)电流表示数变化范围:0.15A~0.2A,
电压表示数变化范围:9V~12V.
答案解析:(1)由电路图可知,开关S闭合,P置a端时,电阻R1、R2并联接在电源两端,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流,由并联电路特点求出通过电阻R2的电流,然后由欧姆定律求出电源电压及电阻R1的阻值.
(2)由电路图可知,开关S断开时,电阻R2与滑动变阻器串联,由串联电路特点及欧姆定律可以求出电流表A与电压表示数变化范围.
考试点:欧姆定律的应用;电路的动态分析.
知识点:分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,熟练应用串并联电路特点及欧姆定律即可正确解题.