Question

【題目】如圖甲所示電路中，歐，滑動變阻器標有“歐 安”字樣，閉合電鍵，移動變阻器滑片至中點，電流表示數如圖乙所示．

（）求此時電壓表示數，請在電壓表中標出量程及大小．

（）求移動滑動變阻器滑片的過程中，電路的最大總功率．

（）在電壓表、電流表的量程均不改變的情況下，用新的電源去替換原來的電器，要求，在移動滑動變阻器滑片的過程中，兩電表分別能達到某量程的滿刻度，且電路正常工作．求滿足上述要求替換電源的電壓．

Answer 1

【答案】7.5V，0～15V； 圖見詳解；8.1W；21V≤U≤27V。

【解析】

由電路圖可知，兩電阻串聯，電流表測電路電流，電壓表測滑動變阻器兩端電壓；由圖示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數，滑片在中點，滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值的一半，已知電路電流，由歐姆定律可以求出電壓表示數．由串聯電路特點及歐姆定律求出電源電壓，然后確定電壓表量程，作出電壓表指針位置；電源電壓一定，由可知，電路電流越大，電路總功率越大，電流表量程為0～0.6A，電路最大電流為0.6A，由 可以求出電路最大總功率；滑動變阻器接入電路阻值為零，電流表示數最大時，電源電壓最小，由歐姆定律求出電源電壓；當電壓表示數最大時，滑動變阻器阻值全部接入電路是電壓表滿偏時電壓電源的最小電壓，求出電流表示數最大，電壓表示數最大時所對應的電源電壓，然后求出電源電壓范圍。

（1）由圖所示電流表可知，其量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數I=0.3A，滑片在中點，滑動變阻器接入電路的阻值： ，因為

，所以電壓表示數 ；

因為，所以電源電壓： ，

電壓表示數為7.5V，電表應選0～15V量程，電壓表量程及示數如圖所示：

（2）電路最大電流等于電流表量程0.6A，電路最大總功率：

；

（3）當電流表滿偏時電路電流 ，滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電源電壓

，電壓表不能達到滿偏，不符合要求；

當電壓表滿偏滑動變阻器阻值全部接入電路時，電阻R2兩端電壓，此時電路電流： ，

此時對應的電源電壓：，電流表與電壓表都可以達到滿偏，此時電源電壓最小；

當電流表與電壓表都達到滿偏時，電源電壓最大，此時電路電流I=0.6A，電壓表示數U2=15V，此時電源電壓：，則滿足要求的電源電壓范圍是21V-27V。

答：7.5V，0～15V； 圖見詳解；8.1W；（3）21V≤U≤27V。