Question

小明家新買了一條標有“220V，50W”的電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值，于是連接了下圖所示的電路，其中R為待測電熱毯的電阻，電源兩端的電壓為6V，滑動變阻器的最大阻值為20Ω．但是，小明在測量過程中發現，無論怎樣調整滑動變阻器，電表的示數都幾乎沒有變化，且查得各元件完好，電路連接無誤．請分析產生這一現象的原因是什么？如果仍然使用這些器材，怎樣連接電路才能有效地改變電熱毯兩端的電壓？在小明電路圖的右側畫出你的電路圖．

Answer 1

分析：（1）根據串聯電路起分壓作用以及電阻值的比值關系進行分析；
（2）根據并聯電的電壓規律進行分析，即使滑動變阻器的滑片和一端的電阻與被測電阻并聯．

解答：解：（1）現象產生的原因：通過計算可知電熱毯的電阻約為R=

U2

P

=

(220V)2

50W

=968Ω，滑動變阻器電阻最大為20Ω，電熱毯的電阻遠大于滑動變阻器的電阻，電熱毯兩端的電壓遠大于滑動變阻器兩端的電壓，所以無論怎樣調整滑動變阻器，電表的示數都幾乎沒有變化．
（2）因為并聯電路兩端的電壓相等，當滑片在左端時，電壓表的示數等于電源電壓6V，當滑動變阻器的滑片在右端時，電熱毯被短路，電壓表示數為O，因此使電熱毯與滑動變阻器并聯，改進的電路圖是：

點評：本題考查電阻大小的比較和滑動變阻器的使用以及學生按要求設計串、并聯電路的能力，同時會根據電路的特點和作用以及電路出現的現象分析問題所在．