Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓保持6V不變，R1、R2為定值電阻，R2的阻值為5Ω，R是最大阻值為40Ω的滑動(dòng)變阻器，電壓表V所選量程為0-3V，電流表A1所選量程為0-3A，A2所選量程為0-0.6A。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，滑動(dòng)變阻器滑片移到中點(diǎn)時(shí)，電流表A2的示數(shù)為0.2A。

（1）R1的阻值；

（2）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，在保障各電路元件安全的情況下滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小電阻；

（3）通過(guò)改變電路的連接情況，在保障各電路元件安全的情況下電流表A1的最大示數(shù)和最小示數(shù)之比。

Answer 1

【答案】(1) 10Ω(2) 10Ω(3)15：1

【解析】

(1)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，R和R1串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器滑片移到中點(diǎn)，則：

R滑1===20Ω，

電流表A2測(cè)電路中的電流，即I=0.2A，

此時(shí)電路總電阻為：

R串===30Ω，

則R1的阻值：

R1= R串- R滑1=30Ω-20Ω=10Ω；

(2)由(1)知，R和R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表A1、A2測(cè)電路中的電流，電壓表V所選量程為0-3V，當(dāng)U1=3V時(shí)，電路中的電流為：

I===0.3A，

滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為：

R滑2===10Ω，

為保證電壓表的安全，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最小為10Ω，

電流表A1所選量程為0-3A，A2所選量程為0-0.6A。0.3A0.6A，所以電流表是安全的，故在保障各電路元件安全的情況下滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小電阻10Ω；

(3)電流表A1的示數(shù)在R和R2并聯(lián)，且A2達(dá)到最大時(shí)，示數(shù)最大，此時(shí)，S、S1、S2同時(shí)閉合，R1被短路，通過(guò)R2的電流為：

I2===1.2A，

則電流表A1的示數(shù)，即干路電流為：

I最大= I2+I A2=1.2A+0.6A=1.8A;

電流表A1的示數(shù)在R和R1串聯(lián)，且R滑達(dá)到最大時(shí)，示數(shù)最小，則：

I最小===0.12A

I最大：I最小=1.8A：0.12A=15:1。

答：(1)R1的阻值為10Ω；

(2)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，在保障各電路元件安全的情況下滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小電阻為10Ω；

(3)通過(guò)改變電路的連接情況，在保障各電路元件安全的情況下電流表A1的最大示數(shù)和最小示數(shù)之比為15:1。