如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样．闭合电键S后，电流

问题描述：

如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R₂上标有“100Ω 1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安，电压表V_l的示数为10伏，电压表V₂的示数为6伏．求：

（1）定值电阻R₁的阻值．
（2）此时滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂．
（3）请用定值电阻来替换电阻R₁，并选择合适的电表量程．要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值： ___ ．第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值．（写明必要理由）

1个回答分类：物理 2014-11-21

问题解答：

我来补答

（1）由欧姆定律可得：
R₁=
U1
I1=
10V
0.5A=20Ω
（2）由功率公式可求得R₂消耗的电功率：
P₂=U₂I₂=6V×0.5A=3W
（3）由串联电路的规律可知，电源电压U=U₁+U₂=10V+6V=16V；
当滑动变阻器接入电路电阻为0时，电路电流最大，为I=
U
R1=
16V
20Ω=0.8A，
根据题意，使电表示数达到最大值，所以电流表量程只有选0-0.6A；
当电压表量程取0～3V时，由欧姆定律得：
R=
U1
I=
3V
0.6A= 5Ω
当电压表V₁量程取0～15V时，
R=
U1‘
I=
15V
0.6A=25Ω
①定值电阻为5Ω时，电流表、电压表V₁，V₂的量程分别为0～0.6A、0～3V、0～15V．
当电压表V₂示数最大时，电流表的示数最小，此时有：I1=
U1
R=
16V-15V
5Ω=0.2A，
②定值电阻为25欧时，电流表、电压表V₁的量程分别为0.6A、15V．
电压表V₂示数的最大值为：U2=
U
(R1+R2)×R2=
16V
100Ω+25Ω×100Ω=12.8V>3V
所以，电压表V₂的量程只能选15V．
当电压表V₂的示数最大时，电流表的示数最小，此时有：I2=
U1
R1=
16V-3V
25Ω=0.52A．
答：（1）R₁的阻值为20Ω；（2）R₂消耗的功率为3W；（3）符合条件的电阻为25Ω，电路中的最小电流为0.52A．

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