Question

【題目】如圖所示：定值電阻，，滑動變阻器規格為“32Ω、2.5A”，理想電流表A，滑動變阻器滑片滑到的正中間，圖甲開關全部閉合時，電流表A的示數為 0.5A：

(1)求電源電壓；

(2)圖甲中接入一塊理想電壓表V，當只閉合開關 S1時，電壓表V指針正好指在刻度盤的三分之一的位置，如圖丙所示，求滑動變阻器接入電路中的電阻可能值及電壓表V對應接入的位置；

(3)將圖甲電路改裝成圖乙，其中為規格“4V、2W”的電阻，理想電流表A1量程 0-0.6A，理想電壓表V1量程0-3V，只閉合開關S4，在保證圖乙電路安全的情況下，確定滑動變阻器的調節范圍。

Answer 1

【答案】(1)；(2)選0～3V量程接兩端或0～15V量程接兩端時接入電路電阻值均為30Ω；選0～3V量程接兩端或0～15V量程接兩端時接入電路電阻值均為1.2Ω；(3)

【解析】

(1)因滑動變阻器滑片置于中點，故

圖甲開關全部閉合時，、并聯，電流表測干路電流

則電源電壓為

(2)只閉合S1時，、串聯，電壓表用0～3V量程時，電壓為1V；電壓表用0～15V量程時，電壓為5V。

討論如下：

若選0～3V量程

①若電壓表接兩端

，

由串聯電路分壓特點得

②若電壓表接兩端時

，

由串聯電路分壓特點得

若選0～15V量程

③若電壓表接兩端

，

同理得

④若電壓表接兩端時

，

同理得

綜上所述，選0～3V量程接兩端或0～15V量程接兩端時接入電路電阻值均為30Ω；

選0～3V量程接兩端或0～15V量程接兩端時接入電路電阻值均為1.2Ω。

(3)只閉合S4時，、、串聯，電壓表測電壓

允許最大電流為

電阻值為

因為電流表量程0～0.6A，允許最大電流2.5A，允許最大電流0.5A，所以電路中允許最大安全電流為

電路中最大總電阻為

此時滑變阻值最小

兩端電壓

電壓表安全。

隨增大，電流減小，電壓減小，電壓增大，當電壓增大到電壓表允許的最大電壓時，達到電路安全條件下允許的最大值，此時兩端電壓

則

故

綜上所述

答：(1)求電源電壓6V；

(2)選0～3V量程接兩端或0～15V量程接兩端時接入電路電阻值均為30Ω；選0～3V量程接兩端或0～15V量程接兩端時接入電路電阻值均為1.2Ω；

(3)在保證圖乙電路安全的情況下，滑動變阻器范圍