Question

【題目】在圖（a）所示的電路中，電源電壓為12伏保持不變，滑動變阻器R2標有“20Ω 2A”字樣。閉合電鍵，將滑片移到某一位置時，電流表A1與A的示數分別為0.8A和2A。

① 求電阻R1的阻值___________。

② 若不改動電路各元件的連接，在保證電路所有元件安全使用的情況下，求電阻R2消耗電功率的最大值P2最大____________。

③ 現有三組定值電阻R1'和變阻器R2'的組合（如下表），分別替換原來的電阻R1和變阻器R2。

要求通過移動變阻器滑片P使電流表A示數的變化量最大，電流表表盤如圖（b）所示，電路正常工作。

（a）能夠實現上述要求的R1' 、R2' 組合的編號是______。

（b）滑動變阻器連入電路的阻值范圍是____。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】 10歐 21.6W C 5歐≤R2'≤50歐

【解析】解答：由電路圖可知，R1與R2并聯，電壓表測電源的電壓，電流表A測干路電流，電流表A1測R2支路的電流．①因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R1的電流：I1＝I-I2＝2A-0.8A＝1.2A，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I可得，電阻R1的阻值：R1＝＝10Ω；②當電流表A示數I′＝3A時，通過R2的電流：I2′＝I′-I1＝3A-1.2A＝1.8A，因電流表A1的量程為0～3A、R2允許通過的最大電流為2A，所以，通過R2的最大電流為1.8A，則電阻R2消耗電功率的最大值：P2最大＝UI2′＝12V×1.8A＝21.6W；③（a）當定值電阻的阻值越大、滑動變阻器允許通過的電流最大時，干路電流的變化量最大，所以，R1′、R2′組合的編號是C；（b）通過R1′的電流：I1′＝＝0.6A，當電流表A示數I′＝3A時，通過R2′的電流：I2″＝I′-I1′＝3A-0.6A＝2.4A，R2′接入電路中的最小電阻：R2′＝＝5Ω，則滑動變阻器連入電路的阻值范圍為5Ω～50Ω．