Question

【題目】如圖所示，電源電壓為18伏保持不變，定值電阻R1的阻值為20歐，滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“120Ω 1A”字樣，閉合電鍵S后，電流表示數(shù)如圖所示。求：

①電阻R1兩端的電壓；

②現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1，同時(shí)將一個(gè)電壓表（該電壓表0﹣3伏量程損壞）接入電路a、b、c中的某兩點(diǎn)之間，要求：電流表、電壓表選取合適的量程，在移動(dòng)滑片P的過程中，兩電表均能達(dá)到滿刻度，且電路能正常工作，求替換電阻R0的阻值范圍。

Answer 1

【答案】①8V；②25Ω； 5Ω≤R0≤24Ω。

【解析】解：（1）由圖（a）可知，電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流。由圖（b）可知，電流表示數(shù)I=0.4A。根據(jù)歐姆定律可得，

電阻R1兩端的電壓U1=IR1=0.4A×20Ω=8V。

（2）由題，用電阻替換電阻，同時(shí)將一個(gè)電壓表接入電路a、b、c中的某兩點(diǎn)之間，由于該電壓表0-3V量程損壞，所以電壓表選用0~15V；在移動(dòng)滑片P的過程中，兩電表均能達(dá)到滿刻度，且電路能正常工作，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，所以電流表選用0~0.6A量程。

①若電壓表接在ab兩點(diǎn)之間，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電壓表選用0~15V量程，所以R0的最大電壓U0大=15V，當(dāng)電路中通過最大電流I0大=0.6A時(shí)，替換電阻R0的阻值最小，

則

②若電壓表接在ab兩點(diǎn)之間，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電壓表選用0~15V量程，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器為最大值120Ω時(shí)，電壓表示數(shù)最大為U2=15V，所以電路中最小電流，

此時(shí)R0兩端電壓U0=3V，則R0最大值為；

當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U2=15V，電路中最大電流為，此時(shí)R0兩端電壓U0=3V，則R0最小值為。

因此，電壓表接bc時(shí)，R0的阻值范圍5Ω≤R0≤24Ω。