Question

如圖所示為自動(dòng)測定油箱內(nèi)油量的裝置原理圖，當(dāng)油面達(dá)到最高時(shí)，滑片P恰好滑至中點(diǎn)b，當(dāng)油面達(dá)到最低位置時(shí)，滑片P恰好滑至a端，油量表（實(shí)際為電流表）的示數(shù)分別為0.3A和0.2A，電阻R₂起保護(hù)電路的作用，阻值為10Ω．求：
（1）電源電壓是多少？
（2）滑動(dòng)電阻R₁的最大電阻值是多少？

Answer 1

分析：（1）當(dāng)滑片P恰好滑至a端時(shí)，接入電路中的電阻為0，電路為R₂的簡單電路，電流表測電路中的電流，此時(shí)示數(shù)最大，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)滑片P恰好滑至中點(diǎn)b時(shí)，滑動(dòng)變阻器最大阻值的一半與定值電阻R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答：解：（1）當(dāng)滑片P恰好滑至a端時(shí)電路為R₂的簡單電路，電流表測電路中的電流，
根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：
U=I_aR₂=0.3A×10Ω=3V；
（2）當(dāng)滑片P恰好滑至中點(diǎn)b時(shí)，滑動(dòng)變阻器最大阻值的一半與定值電阻R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
電路中中的總電阻：
R=

U

Ib

=

3V

0.2A

=15Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴

1

2

R₁=R-R₂=15Ω-10Ω=5Ω，
即滑動(dòng)變阻器的最大阻值R₁=10Ω．
答：（1）電源電壓是3V；
（2）滑動(dòng)電阻R₁的最大電阻值是10Ω．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，知道電路中電流與滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻之間的關(guān)系是關(guān)鍵．