Question

為了測定一電源的電壓（電壓約為30V），現提供下列實驗器材：量程為“0～0.6A”的電流表、量程為“0～15V”的電壓表、滑動變阻器（銘牌模糊，只知道最大阻值在20Ω到30Ω之間）、阻值為40Ω的定值電阻和開關各一個，導線若干．請你在下面的方框內設計出測量電源電壓的電路圖，并用筆畫線代替導線把下面的實物元件連接起來．

Answer 1

分析：電壓表是測量電壓的儀表，可以直接接在電源兩極上測電源電壓（前提是被測電壓不能超過電壓表的量程），但由于該題中的電源電壓約30V，而電壓表的量程是0～15V，顯然電壓表是不能直接接在電源兩極上測該電源電壓．
所以只能借助題中所給的定值電阻和滑動變阻器，把它們接入電路中，只要測出它們的電壓就可以知道電源電壓了．首先，我們排除并聯的情況，因為如果定值電阻與滑動變阻器并聯，無論是接電壓表還是接電流表（電流表與變阻器串聯，最小電流都是

30V

30Ω

=1A，超過了電流表的量程；電流表與定值電阻串聯，電流是

30V

40Ω

=0.75A，也超過了0.6A），電壓和電流都會超過兩表的量程，造成兩表都無法測出數據．
所以只能將兩電阻串聯起來，串聯可以分壓．將電流表串聯在電路中，測出電流，因為定值電阻阻值已知，所以就可以算出定值電阻的電壓；將電壓表并聯在滑動變阻器兩端，測出變阻器的電壓，最后將這兩個電壓相加，就得出了電源電壓．

解答：解：將電源、開關、電流表、定值電阻和滑動變阻器串聯起來，電壓表并聯在滑動變阻器兩端．利用電流表測電流，知道了電流我們就可以根據歐姆定律計算出定值電阻兩端的電壓，電壓表可以直接測出滑動變阻器兩端的電壓，然后將這兩個電壓相加，就得出了電源電壓．答案如圖：

點評：本題是一道設計電路題，要先分析題中的數據，用串聯電路電壓規律找出設計的思路．