解题思路:(1)由图可知R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出最小电阻;(3)当电压表的示数最大时,电路中的电流为15V4Ω=3.75A>2A,故电路中的最大电流为2A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据串联电路的电阻特点求出变阻器接入电路的最小值,进一步确定R2连入电路的阻值范围.
①电阻R1的阻值:
R1=
U1
I1=[4V/1A]=4Ω;
②电路中的最小电流:
I最小=[U
R1+R2=
18V/4Ω+20Ω]=0.75A;
③电路中最大电流:I最大=2A,
R总=[U
I最大=
18V/2A]=9Ω,
所以R2最小=R总-R1=9Ω-4Ω=5Ω,
R2的阻值范围是5Ω~20Ω.
答:①电阻R1的阻值为4Ω;
②电路中的最小电流I最小为0.75A;
③在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为5Ω~20Ω.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用.
考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是公式和规律的灵活应用,难点是电路中最大电流的确定,解题时要注意滑动变阻器允许通过的最大电流.