Question

4．如圖所示電路中，電源電壓15伏且保持不變，滑動變阻器R₂上際有“100歐1安”字樣，請選擇合適的電表量程，移動滑動變阻器的滑片P（不更換電表量程），使所有電表示數(shù)都分別能達(dá)到各自的最大值，且電路能正常工作．
（1）電流表量程0～0.6安，電壓表V₁量程0～15伏，電壓表V₂量程0～3伏．
（2）定值電阻R₁的阻值為25歐，能使電流A表和電壓V₁表同時達(dá)到滿刻度．
（3）當(dāng)電壓表V₂示數(shù)為3伏時，電路中的最小電流為0.48安．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，電壓表V₂測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)滑動變阻器最大允許通過的電流確定電流表的量程，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表V₂的示數(shù)最大，但最大電壓小于15V，據(jù)此確定V₂的量程，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知V₂示數(shù)最大時V₁示數(shù)的大小，然后確定V₁的量程；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)最大時，R₁兩端的電壓最大，電壓表V₁達(dá)到滿刻度，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)電壓表V₂的示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最小電流．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，電壓表V₂測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）因滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，且所有電表示數(shù)都分別能達(dá)到各自的最大值，且電路能正常工作，
所以，電路中電流表的量程為0～0.6A，
因串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，且電源的電壓為15V，
所以，當(dāng)滑動變阻器接入電路中電阻最大時，其兩端的電壓最大，最大時小于15V，故電壓表V₂的量程為0～3V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，當(dāng)R₂兩端的電壓U_2大=3V時，R₁兩端的電壓：
U_1小=U-U_2大=15V-3V=12V，
則電壓表V₁的量程為0～15V；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)I_大=0.6A時，R₁兩端的電壓最大，電壓表V₁達(dá)到滿刻度，則U_1大=15V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1大}}{{I}_{大}}$=$\frac{15V}{0.6A}$=25Ω；
（3）當(dāng)電壓表V₂的示數(shù)為3V時，電路中的電流最小，此時R₂兩端的電壓U_2大=3V，R₁兩端的電壓U_1小=12V，
則電路中的最小電流：
I_小=$\frac{{U}_{1小}}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{25Ω}$=0.48A．
故答案為：
（1）0～0.6；0～15；0～3；
（2）25；電流A；電壓V₁；
（3）3；0.48．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)滑動變阻器允許通過的最大電流確定電流表的量程，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)判斷出電壓表V₂的量程，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)確定出電壓表V₁的量程．