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。當閉合開關S，斷開開關S1、S2，滑動變阻器滑片移到中點時，電流表A2的示數為0.2A。

（1）R1的阻值；

（2）當閉合開關S，斷開開關S1、S2，在保障各電路元件安全的情況下滑動變阻器允許連入電路的最小電阻；

（3）通過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的最大示數和最小示數之比。

Answer 1

【答案】(1) 10Ω(2) 10Ω(3)15：1

【解析】

(1)當閉合開關S，斷開開關S1、S2，R和R1串聯，滑動變阻器滑片移到中點，則：

R滑1===20Ω，

電流表A2測電路中的電流，即I=0.2A，

此時電路總電阻為：

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，電壓表測R1兩端的電壓，電流表A1、A2測電路中的電流，電壓表V所選量程為0-3V，當U1=3V時，電路中的電流為：

I===0.3A，

滑動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變阻器允許連入電路的最小電阻10Ω；

(3)電流表A1的示數在R和R2并聯，且A2達到最大時，示數最大，此時，S、S1、S2同時閉合，R1被短路，通過R2的電流為：

I2===1.2A，

則電流表A1的示數，即干路電流為：

I最大= I2+I A2=1.2A+0.6A=1.8A;

電流表A1的示數在R和R1串聯，且R滑達到最大時，示數最小，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)當閉合開關S，斷開開關S1、S2，在保障各電路元件安全的情況下滑動變阻器允許連入電路的最小電阻為10Ω；

(3)通過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的最大示數和最小示數之比為15:1。