Question

（2013?南通模擬）小明做電學實驗時，電路如圖所示．已知他所用電流表的量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，電源電壓6V保持不變，滑動變阻器的最大阻值為50Ω，定值電阻R₀=10Ω．S閉合后，在實驗操作無誤的情況下，電流表最大示數(shù)是

0.3

A，電壓表最小示數(shù)是

1

V．電阻R₀通電5min，最少消耗

30

J 電能．

Answer 1

分析：由圖可知，滑動變阻器與定值電阻R₀是串聯(lián)的，電壓表測的是R₀兩端的電壓．當滑動變阻器的滑片滑動時，電流表和電壓表的示數(shù)都要變化，由兩表的量程可知，電流表的示數(shù)不能超過0.6A，電壓表的示數(shù)不能超過3V．
由公式W=I²Rt可知，電阻R₀是定值，當電流最小時，在相同時間里消耗的電能最少．

解答：解：先看電路中的最大電流是多少．當滑片滑至最左端時，電路中電流最大．I_最大=

U源

R0

=

6V

10Ω

=0.6A．所以電路中的電流不會超過電流表量程．但此時R₀是兩端電壓是6V會超過電壓表量程．所以讓電壓表示數(shù)達最大即3V，算出電流即是電流表的最大示數(shù)．I=

U

R0

=

3V

10Ω

=0.3A．
當滑片滑至最右端時，電阻最大，電流最小，由U=IR可知電壓表示數(shù)最�。�
R_總=R+R₀=50Ω+10Ω=60Ω．I₀=

U源

R總

=

6V

60Ω

=0.1A，U′=I′R₀=0.1A×10Ω=1V．
由公式W=I²Rt可知，電阻R₀是定值，當電流最小時，在相同時間里消耗的電能最少．最小電流為0.1A．
電阻R₀通電5min，最少消耗的電能是：W=I₀²R₀t=（0.1A）²×10Ω×300S=30J．
故答案為：0.3、1、30．

點評：對此題要全面考慮，滑動變阻器滑片滑動時，電路中的電流，電阻電壓，都要發(fā)生變化，但要保證電路中電流不能超過0.6A．電壓表不超過3V．
要正確運用歐姆定律和電功公式，會用有關(guān)公式正確判斷電功的大小變化情況．