Question

在如圖所示的電路中，電源電壓為6伏且保持不變，電阻R_l為30歐，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω，2A”字樣．當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，電路中的電流表示數(shù)如圖所示．求：
（1）滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻．
（2）閉合電鍵S后，通過電阻R_l的電流．
（3）若用3歐或10歐的R₃替代R_l，再在______（選填“AB”、“BC”、“CD”或“ED”）兩點(diǎn)之間連接一個(gè)______（選填“電壓表”或“電流表”），移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電表示數(shù)變化量最大，且電路元件正常工作．應(yīng)選R₃為______歐，并求出該電表的示數(shù)最大變化量．

Answer 1

（1）當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，電路中只有R₂，電流表示數(shù)為1A．
∴根據(jù)歐姆定律得：R₂′=

U2

I2

=

6V

1A

=6Ω；
（2）閉合電鍵S后，∵R₁與R₂并聯(lián)，
U₂=U₁=U=6V；
通過電阻R_l的I₁=

U1

R1

=

6V

30Ω

=0.2A；
（3）因?yàn)镽₁與R₂并聯(lián)，所以各用電器兩端的電壓不變，所以應(yīng)連入電流表，但由于R₁支路電流不變，故變化的是干路電流和R₂支路電流，故電流表應(yīng)串聯(lián)在R₂支路上，即在支路AB或CD應(yīng)串聯(lián)電流表；
若用3歐或R₃替代R_l；
則通過電阻R₃的I₃′=

U1

R3′

=

6V

3Ω

=2A；
I₃″=

U1

R3″

=

6V

10Ω

=0.6A；
∵干路電流表的量程為0～3A，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使R₂支路的電流表示數(shù)變化量最大，
∴通過電阻R₃的電流應(yīng)選最小的，故選用10歐的電阻；
∵當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻全部連入電路時(shí)電路中的電流最小，
∴I_2min=

U2

R2max

=

6V

20Ω

=0.3A，
∵滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω，2A”字樣，
∴I_2max=2A，
∴△I₂=I_2max-I_2min=2A-0.3A=1.7A．
答：（1）滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為6Ω．
（2）閉合電鍵S后，通過電阻R_l的電流為0.2A．
（3）AB或CD；電流表；10；該電表的示數(shù)最大變化量為1.7A．