Question

【題目】在圖（a）所示的電路中，電源電壓為18伏不變，電阻R1的阻值為10歐，滑動變阻器R2上標有“ 1A”字樣，將一個表盤如圖（b）所示的電壓表并聯在電路中。閉合開關S，通過R1的電流為0.6安。

(1)求R1兩端的電壓U1。_______

(2)求滑動變阻器R2的阻值。________

(3)在移動滑動變阻器滑片P過程中，電壓表示數的變化量ΔU為8伏。請判斷電壓表并聯在__________兩端（選填“R1”、“R2”或“電源”），求滑動變阻器R2的阻值范圍。_______

Answer 1

【答案】6V 20Ω R1 8Ω—80Ω

【解析】

(1)[1] R1兩端的電壓

U=IR1=0.6A×10Ω=6V

(2)[2]由圖可知電阻R1、R2串聯，串聯電路各用電器電壓之和等于電源電壓，所以

U2=U-U1=18V-6V=12V

串聯電路電流處處相同，所以滑動變阻器的電阻為

(3)[3][4]由題意可知電路中的最大電流為Imax=1A，此時電阻R1兩端電壓最大為

U1max= ImaxR1=1A×10Ω=10V

滑動變阻器電壓最小為

U2min=U-U1max=18V-10V=8V

滑動變阻器的最小電阻為

由圖可知電壓表量程為15V，在移動滑動變阻器滑片P過程中，電壓表示數的變化量ΔU為8伏，若電壓表并聯在電阻R2兩端電壓，則R2的兩端最大電壓為

U2max=8V+8V=16V＞15V

不符合題意；若電壓表并聯在電源兩端，始終保持不變，且會大于電壓表最大量程，不符合題意，所以電壓表并聯在電阻R1兩端；

當電阻R2的電壓做大時，電阻R1的電壓最小，此時

U1min= U-U2max=18V-16V=2V

此時電路中電流最小為

滑動變阻器的最大電阻為

綜上可知滑動變阻器R2的阻值范圍為8Ω—80Ω。