Question

小明做电学实验时，电路如图所示．已知他所用电流表的量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电源电压6V保持

小明做电学实验时，电路如图所示．已知他所用电流表的量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电源电压6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R 0 =10Ω．S闭合后，在实验操作无误的情况下，电流表最大示数是______A，电压表最小示数是______V．电阻R 0 通电5min，最少消耗______J 电能．

Answer 1

先看电路中的最大电流是多少．当滑片滑至最左端时，电路中电流最大．I 最大 = U 源 R 0 = 6V 10Ω =0.6A．所以电路中的电流不会超过电流表量程．但此时R 0 是两端电压是6V会超过电压表量程．所以让电压表示数达最大即3V，算出电流即是电流表的最大示数．I= U R 0 = 3V 10Ω =0.3A． 当滑片滑至最右端时，电阻最大，电流最小，由U=IR可知电压表示数最小． R 总 =R+R 0 =50Ω+10Ω=60Ω．I 0 = U 源 R 总 = 6V 60Ω =0.1A，U′=I′R 0 =0.1A×10Ω=1V． 由公式W=I 2 Rt可知，电阻R 0 是定值，当电流最小时，在相同时间里消耗的电能最少．最小电流为0.1A． 电阻R 0 通电5min，最少消耗的电能是：W=I 0 2 R 0 t=（0.1A） 2 ×10Ω×300S=30J． 故答案为：0.3、1、30．