Question

（9分）在如圖所示的電路中，電源電壓為12伏且保持不變，電阻R₁的阻值為10歐，滑動變阻器R₂上標有“50歐  2安”字樣，閉合電鍵S后，電流表A的示數為0.3安，
①求電阻R₁兩端的電壓U₁；
②求此時變阻器R₂兩端的電壓U₂及消耗的電功率P₂；
③現有阻值分別為R、2R的定值電阻，最大阻值分別為4R、10R的滑動變阻器，請選擇定值電阻、變阻器各一個分別替換R₁、R₂，要求：在移動變阻器滑片P的過程中，電流表示數的變化量最大．選擇：阻值為　_________　的定值電阻、最大阻值為　　的滑動變阻器．求出電流表示數的最大變化量△I．

Answer 1

①電阻R₁兩端的電壓是3V；②滑動變阻器R₂兩端的電壓是9V，滑動變阻器消耗的功率是2.7W；
③R；10R；電流表示數的最大變化量為．

試題分析：①根據歐姆定律可得，電阻R₁兩端的電壓：U₁=IR₁=0.3A×10Ω=3V；
②∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，∴變阻器R₂兩端的電壓：U₂=U﹣U₁=12V﹣3V=9V；
此時滑動變阻器消耗的功率：P₂=U₂I=9V×0.3A=2.7W；
③定值電阻阻值為R，滑動變阻器最大阻值為10R時，電路電流變化最大；
滑動變阻器接入電路阻值為零時，電路電流最大為：I_max=U/R；
滑動變阻器接入電路阻值為最大阻值時，電路電流最小為：I_min=U/（R+10R）=U/11R；
則電路電流的變化量：△I=I_max﹣I_min=