Question

如圖所示為利用滑動變阻器改變電流的電路圖，變阻器R₂與定值電阻R₁串聯(lián)在電路中，R₁的阻值為10歐，通過電路的電流可在0.1～0.6安范圍內(nèi)調(diào)節(jié)．
①求當(dāng)通過電阻R₁的電流為0.3安時(shí)，電阻R₁兩端的電壓U₁．
②要使電路中電流的變化范圍達(dá)到題設(shè)要求，求所選用電源最小電壓U的值．
③現(xiàn)有標(biāo)有“20Ω 3Α”、“50Ω 0.5Α”和“100Ω 1Α”字樣的變阻器各一個，請選擇符合電路電流及電源最小電壓要求的變阻器．
（a）選擇標(biāo)有

“100Ω 1Α”

字樣的變阻器．
（b）通過計(jì)算求出所選用的變阻器連入電路的阻值范圍．

Answer 1

分析：（1）據(jù)歐姆定律可以計(jì)算出此時(shí)的電壓；
（2）當(dāng)變阻器的滑片P滑至左端時(shí)，變阻器連入電路的電阻為零，通過定值電阻R₁的電流最大，即為0.6安，故據(jù)此結(jié)合歐姆定律計(jì)算即可；
（3）當(dāng)電路中的電流最小時(shí)，電阻最大，可以求出該電路的最大電阻；而后當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電阻最小，故可以計(jì)算出最小電阻；而后可以計(jì)算出變阻器的最大阻值；

解答：解：①據(jù)I=

U

R

可知：U₁=I₁R₁=0.3A×10Ω=3V；
②當(dāng)變阻器的滑片P滑至左端時(shí)，變阻器連入電路的電阻為零，通過定值電阻R₁的電流最大，即為0.6安． 據(jù)I=

U

R

可知，U_最小=U₁′=I₁′R₁=0.6A×10Ω=6V；
即電源最小電壓為6伏；
③當(dāng)電路中的電流最小時(shí)，電阻最大，可以求出該電路的最大電阻；R_最大=

U

I

=

6V

0.1A

=60Ω；
當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電阻最小，故可以計(jì)算出最小電阻：R_最小=

U

I

=

6V

0.6A

=10Ω；
故變阻器的最大R_最大-R₁=60Ω-10Ω=50Ω；結(jié)合電流的關(guān)系判斷可知應(yīng)選擇“100Ω 1Α”的變阻器，且即所選用的變阻器R₂連入電路的阻值范圍為0～50Ω．
答：①當(dāng)通過電阻R₁的電流為0.3安時(shí)，電阻R₁兩端的電壓U₁是3V；②要使電路中電流的變化范圍達(dá)到題設(shè)要求，所選用電源最小電壓U的值是6V；
③“100Ω 1Α”；所選用的變阻器R₂連入電路的阻值范圍為0～50Ω；

點(diǎn)評：會根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)分析電路，會熟練應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算．