Question

在图中所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R 1 的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.5安。电流

在图中所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R 1 的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.5安。电流表、电压表的表盘如图22（a）、（b）所示。求：① 电阻R 1 两端的电压； ② 电阻R 2 消耗的电功率；③ 现有两个滑动变阻器，A：“50欧 2安”和 B：“150欧 1安”，请选择其中一个替换定值电阻R 1 或R 2 。 要求：选择适当的量程，闭合电键后，移动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表和电压表V 1 都能达到各自的最大值，且使电压表V 2 的变化量最大。第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器__________（选填“A”或“B”）替换定值电阻___________________（选填“R 1 ”或“R 2 ”）。第二，算出电路中电压表V 2 的最大变化量 △U 2 。

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Answer 1

①I=I 1 =I 2 =0.5A U 1 ＝I 1 R 1 ＝0.5A×12Ω＝6V ② U 2 ＝U－U 1 ＝18V－6V＝12V P 2 = U 2 I 2 ＝12 V×0.5A=6W ③ B    R 1 R 2 = U 2 /I=12V/0.5A＝24Ω 当I =0.6A时， U 2 最大 ＝IR 2 ＝0.6A×24Ω＝14.4V 当R 1 ＝150Ω时，          所以 ，U 1 最大 ＝15V ， U 2 最小 ＝U－U 1最大 ＝18V－15V＝3V △U 2 ＝U 2最大 －U 2最小 ＝14.4V－3V＝11.4V

试题分析：由题意知电阻R 1 、R 2 串联，R 1 ＝12Ω，U=18V，I=0.5A，①因串联电路电流处处相等，故 I=I 1 =I 2 =0.5A             则R 1 两端电压U 1 ＝I 1 R 1 ＝0.5A×12Ω＝6V 。② 因串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，故U 2 ＝U－U 1 ＝18V－6V＝12V，R 2 消耗的电功率P 2 = U 2 I 2 ＝12 V×0.5A=6W。③电阻 R 2 = U 2 /I=12V/0.5A＝24Ω， 当I =0.6A时， U 2 最大 ＝IR 2 ＝0.6A×24Ω＝14.4V 当R 1 ＝150Ω时， 由串联分压   得      所以 ，U 1 最大 ＝15V ，U 2最小 ＝U－U 1最大 ＝18V－15V＝3V ，△U 2 ＝U 2最大 －U 2最小 ＝14.4V－3V＝11.4V。