Question

6．如圖，電源電壓為6V，電阻R₀=10Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動變阻器R上標(biāo)有“20Ω  0.5A”字樣．求：
（1）當(dāng)電路中電流最小時(shí)，1min內(nèi)電流通過電阻R₀做的功．
（2）為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值．

Answer 1

分析 （1）由圖R與R₀串聯(lián)，當(dāng)滑片在左端最大處時(shí)電路中電流最小，計(jì)算出這個最小電流，根據(jù)W=I²Rt計(jì)算R₀上1min內(nèi)電流做功；
（2）為了保證電路安全，由電流表、電壓表和滑動變阻器的規(guī)格，根據(jù)歐姆定律列式求解．

解答 解：
（1）由圖R與R₀串聯(lián)，當(dāng)滑片在左端最大處時(shí)電路總電阻最大，電流最小，
此時(shí)電路中電流：I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
W=UIt=I²Rt
1min內(nèi)電流通過電阻R₀做的功：
W₀=I²R₀t=（0.2A）²×10Ω×60s=24J；
（2）由題電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R規(guī)格為“20Ω  0.5A”，
為保證電路安全，電路中最大電流為0.5A，
所以：$\frac{U}{{R}_{0}+R}$≤0.5A，
即：$\frac{6V}{10Ω+R}$≤0.5A，解得R≥2Ω，
為保證電路安全，電壓表示數(shù)（R₀兩端電壓）不超過3V，
所以：$\frac{U}{{R}_{0}+R}$×R₀≤3V，
即：$\frac{6V}{10Ω+R}$×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，
由上可知：為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值為10Ω．
答：（1）當(dāng)電路中電流最小時(shí)，1min內(nèi)電流通過電阻R₀做的功為24J；
（2）為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值為10Ω．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律公式的應(yīng)用，注意保證電路安全電路中最大電流不是0.6A而是0.5A．