Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓為18V且保持不變，R1為定值電阻，滑動變阻器R2上標有“20Ω 1A”字樣，所用安培表量程為“0~0.6A”和“0~3A”，電壓表量程為“0~3V”和“0~15V”。閉合開關S1，調節滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為9V時，電流表示數為0.6A，則電阻R1的阻值為_______Ω；選擇合適的電表量程，移動滑片P，使R2的功率占電路總功率的比值最小，此時R2的功率為_____W；在電路安全的前提下，選擇合適的電表量程，調節滑動變阻器的滑片P，使電流表和電壓表偏轉角度相同，則此時電路總功率的大小為________W。

Answer 1

【答案】15 3 16.2

【解析】

[1]當電壓表示數為9V時，電流表示數為0.6A時，R1的電壓為

R1的阻值為

[2]R2的功率占電路總功率的比值為

則當電路中的電流最大時，比值最小，電路中電流最大為1A，則此時R2的功率為

[3]當電流表選擇0~0.6A，電壓表選擇0~3V的量程時，設指針偏轉的格數為n，則此時R2的阻值為

此時電路中的電流為

此時電路中的電流超過了電流表的量程，故假設不成立；

當電流表選擇0~0.6A，電壓表選擇0~15V的量程時，設指針偏轉的格數為n，則此時R2的阻值為

但滑動變阻器的最大電阻時20Ω，故假設不成立；

當電流表選擇0~3A，電壓表選擇0~3V的量程時，設指針偏轉的格數為n，則此時R2的阻值為

此時電路中的電流為

而滑動變阻器要求電流不能超過1A，故不安全，故假設不成立；

當電流表選擇0~3A，電壓表選擇0~15V的量程時，設指針偏轉的格數為n，則此時R2的阻值為

此時電路中的電流為

此時電路的總功率為