Question

【題目】在如圖所示電路中，電源電壓4.5伏保持不變，變阻器上標有“20Ω，2A”字樣．閉合開關S后，電流表和電壓表指針的位置分別如圖所示．

【1】求此時變阻器R2連入電路的電阻值．

【2】求電流在1min內通過電阻R1所做的功．

【3】通過計算說明，在電路安全工作前提下，移動變阻器滑片P，電表示數能否達到所選量程的最大值．

Answer 1

【答案】

【1】 7

【2】 43.2J

【3】 電壓表能，電流表不能

【解析】

電流表示數為0.3A，電壓表示數為2.1V。

【1】變阻器連入電路的阻值R2=U/I=2.1V/0.3A=7Ω

【2】通過R1的電流是0.3A，R1兩端的電壓是4.5V-2.1V=2.4V，所以通過電阻R1所做的功率為P=U1I1=2.4V×0.3A=0.72W，所以所做的功是W=Pt=0.72W×60s=43.2J

【3】R1電阻是R1=U1/I1=2.4V/0.3A=8Ω

電流表最大值I大=0.6A，此時總電阻R=U/I大=4.5V/0.6A=7.5Ω<8Ω

所以電流表無法達到所選量程的最大值。

當電壓表最大示數時U大=3V，U1=1.5V，電壓之比為2：1，電阻之比為2：1，所以變阻器為2×8Ω=16Ω<20Ω小于滑動變阻器最大電阻。

所以電壓表可以達到最大值。