Question

如圖所示,電源電壓為6伏保持不變,定值電阻R₁的阻值為5歐,滑動變阻器R₂標有“20Ω1Α”字樣,閉合電鍵S后,電流表示數為0.4安。求:

（1）電阻R₁兩端的電壓；
（2）此時滑動變阻器R₂連入電路的阻值；
（3）現將一個表盤如圖9所示的電壓表接入電路,要求在移動變阻器滑片P的過程中電壓表示數的變化量最大，則電壓表應接在       兩點之間(選填:“ab或ac”、“ab或bc”或“ac或bc”)；
（4）電壓表示數的最大變化量ΔU_最大。

Answer 1

（1）2V；（2）10Ω；（3）ab或bc；（4）3.8V．

試題分析：（1）電阻R₁兩端的電壓：
U₁=IR₁=0.4A×5Ω=2V；
（2）∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
則R₂=U₂/I=4V/0.4A=10Ω；
（3）∵電壓表接到ac兩點時始終測電源的電壓，示數不變，
∴要求在移動變阻器滑片P的過程中電壓表示數的變化量最大，則電壓表應接在ab或bc兩點之間；
（4）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中的電流：
I₁=U/(R₁+R₂)=6V/(5Ω+20Ω)=0.24A，
R₁兩端的電壓：
U₁′=I₁R₁=0.24A×5Ω=1.2V，
滑動變阻器兩端的電壓：
U₂′=U-U₁′=6V-1.2V=4.8V，
∵滑動變阻器R₂標有“20Ω 1Α”字樣，
∴電路中的最大電流I₂=1A，
此時R₁兩端的電壓：
U₁″=I₂R₁=1A×5Ω=5V，
電壓表的示數：
U₂″=U-U₁′=6V-5V=1V，
電壓表示數的變化：
△U=U₁″-U₁′=5V-1.2V=3.8V，或△U=U₂′-U₂″=4.8V-1V=3.8V，
∴電壓表示數的最大變化量△U最大為3.8V．