Question

（2011?青浦區(qū)一模）在右圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₁為30歐，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“100Ω  3A”字樣．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電流表A₁的示數(shù)為2.5安，電流表A₂指針偏轉(zhuǎn)角度正好與A₁相同．求：
（1）電源電壓U．
（2）為了能使電路中的各元件均能正常工作，變阻器在滑動(dòng)過程中，接入電路的最小電阻R₂．

Answer 1

分析：分析電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)題意及電路結(jié)構(gòu)確定兩個(gè)電流表的量程及讀數(shù)；
（1）求出流過電阻R₁的電流，已知電阻R₁的阻值，由歐姆定律求出電源電壓；
（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片只能改變電流表A₂的示數(shù)，對電流表A₁沒有影響，當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)到最大值---量程時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值最小，求出流過滑動(dòng)變阻器的最大電流，由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值．

解答：解：由電路圖知：電阻R₁與R₂并聯(lián)，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測電阻R₁所在支路電流；因此電流表A₁示數(shù)應(yīng)大于A₂示數(shù)，電流表A₂指針偏轉(zhuǎn)角度與A₁相同，則它們的量程不同，A₁的示數(shù)是2.5A，則它的量程是3A，A₂的量程是0.6A，由于電流表A₂指針偏轉(zhuǎn)角度正好與A₁相同，所以A₂示數(shù) 是0.5A；
（1）由以上分析知流過電阻R₁的電流I₁=I_A2=0.5A，則電源電壓U=U₁=I₁R₁=0.5A×30Ω=15V；
答：電源電壓U是15V．
（2）干路電流最大不能超過電流表A₁量程3安，干路最大電流I=3A，
流過電阻R₂的最大電流I₂=I-I₁=3A-0.5A=2.5A，則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值R₂=

U

I2

=

15V

2.5A

=6Ω；
答：滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的最小電阻是6Ω．

點(diǎn)評：本題考查了歐姆定律的應(yīng)用，分析電路圖、結(jié)合題意確定兩個(gè)電流表的量程及其讀數(shù)是本題的難點(diǎn)，熟練掌握并聯(lián)電路的特點(diǎn)、靈活應(yīng)用歐姆定律是本題解題的關(guān)鍵．