解题思路:由电路图可知:
(1)当S断开时,由电阻R1、R2和R3组成串联电路;根据欧姆定律和串联电路电压特点,表示出电源的电压;
(2)当S闭合时,电阻R1被短路,R2、R3组成串联电路;根据欧姆定律和串联电路电压特点,表示出电源的电压;
联立方程可得电压表示数的表达式,利用极限发求出电压表的示数取值范围,即可解决本题.
当S断开时,由电阻R1、R2和R3组成串联电路;
电源的电压为:
U=
U2
R2( R1+R2+R3),即U=[6V/20Ω](10Ω+20Ω+R3)------①
当S闭合时,电阻R1被短路,R2、R3组成串联电路;
电源的电压为:
U=
U′2
R2(R2+R3),即U=
U′2
20Ω(20Ω+R3)----------------②
由①②可得:U2′=6V+
60Ω
20Ω+R3
当R3→0时,U2′=9V
当R3→∞时,U2′=6V
∴S闭合后电压表取值范围为6V<U2′<9V,
故选D.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用.
考点点评: 这是一道求电压取值范围的习题,从题目中所给的条件可知定值电阻R3阻值未知,其限制条件为R3>0,本题求在开关S闭合后电压表示数的取值范围.