Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，R1=20Ω，滑動變阻器R2的規格為“100Ω 1A”。

(1)閉合開關S1，斷開開關S2、S3，電流表示數為0.4A，求電源電壓；

(2)閉合開關S3，斷開開關S1、S2，滑動變阻器滑片置于中點位置時，電壓表的示數為4V,求R3的阻值；

(3)閉合開關S1、S2和S3，在不損壞電流表、電壓表的情況下，求滑動變阻器R2的阻值取值范圖.

Answer 1

【答案】（1）8V（2）50Ω（3）40Ω～100Ω

【解析】

(1)閉合開關S1，斷開開關S2、S3，電路為只有R1的簡單電路，此時I=0.4A，則電源電壓：U=IR1=0.4A20Ω=8V；

(2) 閉合開關S3，斷開開關S1、S2，R2和R3串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，即U滑=4V，滑動變阻器滑片置于中點位置時，R3==50Ω,此時電路中的電流為：I’===0.08A, R3兩端電壓為U3=U-U滑=8V-4V=4V,則R3的阻值為：R3===50Ω;

(3)閉合開關S1、S2和S3，R1和R3并聯，電流表的量程為0～0.6A，因此電路中最大電流為0.6A，由(1)知，通過R1的電流為0.4A，則通過R2的電流為I2=Imax-I1=0.6A-0.4A=0.2A,

則滑動變阻器R2的最小取值為：Rmin===40Ω, 滑動變阻器滑到最大值時，電流表和電壓表都是安全的，因此滑動變阻器R2的阻值取值范圖為40Ω～100Ω。