Question

（2012?青浦區(qū)二模）如圖（a）所示的電路中，R₁的阻值為10歐，滑動(dòng)變阻器R₂標(biāo)有
“50Ω 3A”字樣．閉合電鍵S后，電流表A₁的示數(shù)為0.6安．
求：
（1）電源電壓U．
（2）在保證電路安全的前提下，變阻器R₂接入電路的最小電阻R₂．
（3）將變阻器R₂的滑片P移至某點(diǎn)時(shí)，某電流表的示數(shù)如圖（b）所示，10秒內(nèi)變阻器R₂所消耗的電能W₂．

Answer 1

分析：由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電流表A₁測(cè)R₁支路的電流，A測(cè)干路電流；
（1）根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）根據(jù)滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流和電流表A的最大示數(shù)確定干路的最大電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)確定通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻；
（3）根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過(guò)定值電阻的電流不變，故圖b電流表的示數(shù)應(yīng)是干路電流，根據(jù)并聯(lián)電流的電流特點(diǎn)結(jié)合指針的位置可知電流表選用的是大量程，根據(jù)分度值讀出干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，根據(jù)W=UIt求出10秒內(nèi)變阻器R₂所消耗的電能．

解答：解：（1）電源的電壓：
U=U₂=U₁=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）電流表A的最大量程為3A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為3A，
所以在保證電路安全的前提下，干路的最大電流I=3A，
∵并聯(lián)電路獨(dú)立工作、互不影響，
∴通過(guò)R₁的電流I₁=0.6A不變，
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流I_2max=3A-0.6A=2.4A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值R_2min=

U2

I2max

=

6V

2.4Ω

=2.5Ω；
（3）由圖b可知，電流表是測(cè)干路電流的，且量程為3A，分度值為0.1A，
所以干路電流I=1A，
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流I₂=I-I₁=1A-0.6A=0.4A，
10秒內(nèi)變阻器R₂所消耗的電能W₂=UI₂t=6V×0.4A×10s=24J．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）在保證電路安全的前提下，變阻器R₂接入電路的最小電阻為2.5Ω；
（3）將變阻器R₂的滑片P移至某點(diǎn)時(shí)，某電流表的示數(shù)如圖（b）所示，10秒內(nèi)變阻器R₂所消耗的電能為24J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式和規(guī)律的應(yīng)用，難點(diǎn)是電路最大電流的確定和電流表示數(shù)的確定．