Question

（2010•杨浦区模拟）在如图所示的电路中，电压表V1的量程（0～3伏），电压表V2的量程（0～15伏），电源电压16伏

Answer 1

（1）由欧姆定律得，电流表示数I=

U1

R1=[2V/10Ω]=0.2A．

（2）滑动变阻器的R₂电压U₂=U-U₁=16V-2V=14V，

则功率P₂=U₂I=14V×0.2A=2.8W．

（3）由滑动变阻器R₂铭牌“100Ω1A”可知，

滑动变阻器允许的最大电流是1A，则电流表量程是0～0.6A，

当电路电流最大时，电压表V₁示数达到最大，为U₁=3V，

∵I=[U/R]，∴因此满足条件的电阻R₁=

U1

I=[3V/0.6A]=5Ω，

此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，

滑动变阻器两端电压U_2最小=U-U₁=16V-3V=13V，

∵I=[U/R]，∴滑动变阻器接入电路的最小阻值：

R_2最小=

U2最小

I=[13V/0.6A]≈21.67Ω；

电压表V₂示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，

U_2最大=15V，此时电阻R1两端电压U₁′=U-U_2最大=16V-15V=1V，

此时电路电流I′=

U1′

R1=[1V/5Ω]=0.2A，

∵I=[U/R]，∴滑动变阻器接入电路的最小阻值：

R_2最大=

U2最大

I′=[15V/0.2A]=75Ω；

则R₂取值范围是：21.67Ω～75Ω．

答：（1）此时电流表的示数是0.2A．（2）此时滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂=2.8W．

（3）5Ω；变阻器R₂连入电路的阻值范围是21.67Ω～75Ω．