Question

在圖所示的電路中，電源電壓為18伏且不變，電阻R₁的阻值為30歐，滑動變阻器R₂上標有“50Ω　2A”字樣．閉合電鍵S，電流表的示數為0.4安．求：
（1）電阻R₁兩端的電壓．
（2）電阻R₁消耗的電功率P₁．
（3）現(xiàn)有三個定值電阻，分別為A（40歐）、B（20歐）、C（10歐），請從中選擇一個來替換電阻R₁，并選擇合適的電表量程．要求：在移動變阻器滑片P的過程中，不更換電表量程，兩電表的指針分別能達到滿刻度處，且電路能正常工作．
①請選擇電表使用的量程：電流表量程________安，電壓表量程________伏．
②應選用電阻________（選填字母）代替電阻R₁．
③滿足上述要求時，變阻器R₂連入電路的阻值范圍．

Answer 1

解：（1）U ₁=I R₁=0.4安×30歐=12伏；
（2）P₁=U₁ I=12伏×0.4安=4.8瓦；
答：（1）電阻R₁兩端的電壓為12V；
（2）電阻R₁消耗的電功率為4.8W．
（3）①②要求電壓表能達的最大值，若選0～15V量程，
因電壓表并聯(lián)在R₂兩端，電源電壓為18V，
則當選擇電阻等于10Ω時，電壓表示數剛好等于15V；
若接10Ω電阻時，
電路中的最大電流I_最大==1.8A＜3A；
即電路中能達到的最大值只能為0.6A，故電流表量程只能選0～0.6A； 電壓表量程為0～15V．
③若取10Ω電阻代替R₁，則達到最大電流時，電路中的總電阻R_總==30Ω；
則滑動變阻器應接入電阻R_最小=30Ω-10Ω=20Ω；
故滑動變阻器連入電路的阻值范圍是20Ω～50Ω．
故答案為 0～0.6，0～15；C，20Ω～50Ω．
分析：（1）由圖可知R₁與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在R₂兩端；根據U=IR求出R₁兩端的電壓；
（2）根據P=UI求出R₁消耗的電功率；
（3））①先根據題意確定兩電表的量程，再分析當三電阻接在電路中時的電流及電壓范圍，確定選擇哪個電阻；
②根據電流表和電壓表允許通過的最大值，分別利用歐姆定律求得對應的滑動變阻器的阻值，然后確定范圍．
點評：本題綜合了歐姆定律、功率的計算及電壓表電流表的使用等，單純的知識點的應用上難度不大，但對學生分析能力及審題能力有較高要求，在平常學習中要注意培養(yǎng)認真審題的能力．