Question

（2014•宝山区一模）在图1所示的电路中，电源电压保持5伏不变，R1的阻值为10欧．闭合电键S，电流表的示数如图2所示

Answer 1

解题思路：（1）读取电流表示数时，首先要明确电流表的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所对刻线相垂直；已知定值电阻两端电压和通过的电流，利用公式U=IR得到电阻两端电压；

（2）已知电源电压和电阻R₁两端电压，可以得到R₂两端电压；已知R₂两端电压和通过的电流，利用公式R=[U/I]得到电阻阻值；

（3）根据电路电流的变化范围及电源电压，可以得到电路总电阻的变化范围；根据电路总电阻的范围和滑动变阻器的规格，确定选择的滑动变阻器及其接入电路的电阻．

（1）由图知：电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，电流表的示数为I=0.2A，

∵I=[U/R]，

∴定值电阻R₁两端电压为U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V；

（2）∵R₁与R₁串联

∴定值电阻R₂两端电压为U₂=U-U₁=5V-2V=3V，

∵I₂=I=0.2A；

∴定值电阻R₂的阻值为R₂=

U2

I2=[3V/0.2A]=15Ω；

（3）（a）当电路电流为I_最小=0.1A时，电路总电阻为R_最大=[U

I最小=

5V/0.1A]=50Ω，

所以选择的滑动变阻器的最小阻值不小于50Ω-10Ω=40Ω或50Ω-15Ω=35Ω，故“20Ω 2Α”的滑动变阻器不符合题意；

当电路电流为I_最大=0.4A时，“100Ω 0.2Α”的滑动变阻器不符合题意．所以选择“50Ω 1A”的滑动变阻器；

（b）如果滑动变阻器替换R₂，

I_最小=[U

R1+R变最大

∴R_变最大=

U

I最小-R₁=

5V/0.1A]-10Ω=40Ω，

R_变最小=[U

I最大-R₁=

5V/0.4A]-10Ω=2.5Ω，

∴变阻器连入电路的阻值范围为2.5Ω≤R_变≤40Ω；

如果滑动变阻器替换R₁，

∴R_变最大=[U

I最小-R₁=

5V/0.1A]-15Ω=35Ω，

R_变最小=[U

I最大-R₁=

5V/0.4A]-15Ω＜0，

∴变阻器连入电路的阻值范围为0≤R_变≤35Ω．

答：

（1）电阻R₁两端的电压为2V；

（2）电阻R₂的阻值为15Ω；

（3）（a）50Ω 1A；R₂；

（b）当滑动变阻器替换R₂，变阻器连入电路的阻值范围为0≤R_变≤40Ω．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用．

考点点评： 此题考查的是串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电流表的读数，其中根据电路电流确定滑动变阻器有一定的难度，解决的关键是明确对应关系，切忌张冠李戴．