Question

【题目】如图，电源电压为6V，电阻R0=10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样．求：
① 当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R0做的功．
② 为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值.

Answer 1

【答案】①由图R与R0 串联，当滑片在左端最大处时电路总电阻最大，电流最小，此时电路中电流：
I=U/R0+R=6V/10Ω+20Ω=0.2A，
W=UIt=I2 Rt
1min内电流通过电阻R0 做的功：W0 =I2 R0 t=（0.2A）2 ×10Ω×60s=24J
②由题电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R规格为“20Ω 0.5A”，为保证电路安全，电路中最大电流为0.5A，
所以：U/R0+R≤0.5A，即：6V/10Ω+R≤0.5A，解得R≥2Ω，
为保证电路安全，电压表示数（R0 两端电压）不超过3V，
所以：U/R0+R×R0 ≤3V，即：6V/10Ω+R×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，
由上可知：为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10Ω。
【解析】（1）由图R与R0 串联，当滑片在左端最大处时电路总电阻最大，电流最小，此时电路中电流：I=U/R0+R=6V/10Ω+20Ω=0.2A，W=UIt=I2 Rt1min内电流通过电阻R0 做的功：W0 =I2 R0 t=（0.2A）2 ×10Ω×60s=24J；（2）由题电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R规格为“20Ω 0.5A”，为保证电路安全，电路中最大电流为0.5A，所以：U/R0+R≤0.5A，即：6V/10Ω+R≤0.5A，解得R≥2Ω，
为保证电路安全，电压表示数（R0 两端电压）不超过3V，
所以：U/R0+R×R0 ≤3V，即：6V/10Ω+R×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，
由上可知：为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10Ω。