Question

如图所示电路，电源电压为4.5V，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量

如图所示电路，电源电压为4.5V，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．
求：（1）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围．
（2）正常工作时整个电路消耗的最大功率.

Answer 1

由电路图可知，电路中R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压．
（1）①电流表量程是0～0.6A，当电路电流为0.6A时，
电阻R1两端电压U1=IR1=0.6A×5Ω=3V，
此时滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=4.5V-3V=1.5V＜3V，
可以保证电压表安全，此时电路电流最大，
滑动变阻器接入电路阻值最小，
滑动变阻器接入电路的阻值R滑最小=U滑/I=1.5V/0.6A=2.5Ω；

②当滑动变阻器两端电压为电压表最大示数3V时，
电阻R1两端的电压U1′=U-U滑′=4.5V-3V=1.5V，
此时电路电流I′=U滑′/I′=1.5V/5Ω=0.3A＜0.6A，

滑动变阻器接入电路的阻值R滑′=U滑′/I′=3V/0.3A=10Ω；

因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R滑≤10Ω；
答：滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R2≤10Ω．
（2）电源电压一定，电路电流越大，电路总功率越大，
电路最大电流是0.6A，电路消耗的最大功率是
P最大=UI最大=4.5V×0.6A=2.7W；
答：正常工作时整个电路消耗的最大功率是2.7W．

Answer 2

图呢，电压表一定是并联在滑动变阻器上的吧？
（1）先看电压表：R1/R2=U1/U2推导得：R2最大=（U2/U1）*R1=3V/1.5V*5Ω=10Ω
再看电流表：R=U/I推导得：R2最小=U总/I-R1=4.5V/0.6A-5Ω=2.5Ω
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5Ω-10Ω
（2）P=U二次方/R则P最大=（4.5V）平方/7.5Ω=20.25W
则正常工作时整个电路消耗的最大功率为20.25W。
如有错误，请指出。

Answer 3

当电流表示数为I1=0.6A时，电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V；
滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V，
所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小=U2 I1 =1.5V 0.6A =2.5Ω；
当电压表示数最大为U大=3V时，R1两端电压为U3=U-U大=4.5V-3V=1.5V，
电路电流为I=U3 R1 =1.5V 5Ω =0.3A；
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大=U大 I =3V 0.3A =10Ω．
所以R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω．

设滑动变阻器的阻值为R时，其消耗的电功率最大，则
串联电路的电流为I=U R1+R2 =4.5V 5Ω+R
滑动变阻器消耗的电功率为P=（4.5V 5Ω+R ）2R=20.25R 25+10R+R2 ；
当R=5Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大为P=1.0125

Answer 4

为了使电流表不超过量程电流最大值为0.6A 由此可计算阻值为4.5/0.6=7.5欧姆 最小电阻为7.5-5=2.5欧姆
如果电压表并联在划动变阻器上为了使电压表不超量程可计算4.5*X/(X+5)<3 X<10欧姆
如果电压表并在R1上则：4.5*3/(3+X)<3 X>1.5欧姆
所以阻值范围只能是2.5 -10
最大功率为4.5*4.5/(2.5+5)=2.7W

Answer 5

为什么总是看不见图呀？如何来回答？