Question

【題目】如圖（a）所示，電源電壓為18伏，且保持不變，定值電阻R1的阻值為5歐，滑動變阻器R2標(biāo)有“60Ω 1A”字樣，兩電壓表的規(guī)格相同。閉合電鍵S后，電流表示數(shù)為0.6安，求：

①電壓表V1的示數(shù)_________

②電阻R2接入電路的阻值_______

③現(xiàn)用定值電阻R0替換電阻R1，要求：移動變阻器的滑片P，使電壓表V1和V2的指針分別都能處于如圖（b）所示的位置，且電路正常工作

i）若電壓表V1和V2的指針分別都能處于如圖（b）所示的位置，電壓表V1和V2的讀數(shù)一定為_____伏，理由是_____。

ii）進(jìn)一步分析題目要求可知，當(dāng)電路中的電流I達(dá)到1A時(shí)電路中的總電阻最小，此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為_____（均選填“最大值”或“最小值“），可分析推出：R0的最小阻值為_____歐。

iii）通過計(jì)算求出定值電阻R0的范圍_________。

Answer 1

【答案】電壓表V1的示數(shù)為3V電阻R2接入電路的阻值為25Ω6如果示數(shù)為1.2V，則另一個(gè)電壓表的示數(shù)為16.8V，超出了量程1A最小值12定值電阻R0的范圍為12Ω～30Ω。

【解析】

由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測R1兩端的電壓，電壓表V2測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

閉合電鍵S后，電流表示數(shù)為0.6A，由可得，電壓表V1的示數(shù)：

U1=IR1=0.6A×5Ω=3V；

②因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R2兩端的電壓：U2=U﹣U1=18V﹣3V=15V，

則電阻R2接入電路的阻值：；

i）由圖（b）可知，若電壓表的量程為0～3V時(shí)，分度值為0.1V，示數(shù)為1.2V，

若電壓表的量程為0～15V時(shí)，分度值為0.5V，示數(shù)為6V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電壓表的示數(shù)為1.2V時(shí)，另一個(gè)電壓表的示數(shù)為16.8V，超出了量程，此種情況不可能；

電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，另一個(gè)電壓表的示數(shù)為12V，此種情況可能；

ii）由滑動變阻器的銘牌可知，電路中的電流允許最大為1A，當(dāng)電路中的電流I達(dá)到1A時(shí)，電路中的總電阻最小，

由U=IR可知，當(dāng)電路中的電流達(dá)到最大值時(shí)，R0兩端的電壓最大，

由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，R2兩端的電壓最小，即電壓表V2的示數(shù)最小，

此時(shí)電壓表V1的示數(shù)為12V，電壓表V2的示數(shù)為6V，

則R0的最小阻值：；

iii）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表V2的示數(shù)為12V時(shí)，R0的阻值最大，

此時(shí)電路中的電流：，

則R0的最大值：，

即定值電阻R0的范圍為12Ω～30Ω。

答：①電壓表V1的示數(shù)為3V；②電阻R2接入電路的阻值為25Ω；

③i）6；如果示數(shù)為1.2V，則另一個(gè)電壓表的示數(shù)為16.8V，超出了量程；ii）1A；最小值；12；iii）定值電阻R0的范圍為12Ω～30Ω。