Question

如图1所示的电路中，电源电压为18伏恒定不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，闭合电键S后，电流表A

如图1所示的电路中，电源电压为18伏恒定不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，闭合电键S后，电流表A的示数为0.2安，电压表V的示数6伏．求：（1）定值电阻R1两端的电压U1．（2）通电10秒钟，电流通过电路所做的功W．（3）现用定值电阻R0来替换电阻R1．第一，在选择合适的电表量程后，使电压表V和电流表A的指针同时能达到图2（a）、（b）所示位置，且电路能正常工作，求替换电阻R0的阻值．第二，在选择合适的电表量程后，移动变阻器滑片P的过程中，使电压表V和电流表A的指针分别能达到图2（a）、（b）所示位置，且电路能正常工作，替换电阻R0的最小阻值为403403欧，最大阻值为______欧．

Answer 1

（1）定值电阻R₁两端的电压U₁=U-U₂=18V-6V=12V，
答：定值电阻R₁两端的电压是12V．
（2）电流通过电路所做的功W=UIt=18V×0.2A×10s=36J，
答：通电10秒钟，电流通过电路所做的功是36J．
（3）如果电流表量程是3A，由图知，电流表示数是2A，而滑动变阻器允许通过的最大电流是1A，不能保证电路安全，
所以电流表量程只能是0.6A，由图知，电流表的示数I=0.4A；
①如果电压表量程是3V，由图知，电压表示数U_V=2V，电阻R₀的阻值R₀=

U0

I

=

U?UV

I

=

18V?2V

0.4A

=40Ω，
如果电压表量程是15V，由图知，电压表示数U_V′=10V，电阻R₀的阻值R₀′=

U0′

I

=

U?UV′

I

=

18V?10V

0.4A

=20Ω；
答：替换电阻的阻值是40Ω或20Ω．
②当U_V=10V，I=0.6A时，替换电阻R₀的最小R_0最小=

U0

I

=

U?UV

I

=

18V?10V

0.6A

=

40

3

Ω；
当U_V=0V，I′=0.4A时，替换电阻R₀的最大R_0最大=

U0

I′

=

U

I′

=

18V

0.4A

=45Ω；
答：替换电阻R₀的最小阻值为

40

3

Ω，最大阻值是45Ω．