Question

【題目】在如圖1所示電路中，電源電壓4.5伏保持不變，變阻器上標(biāo)有“20Ω，2A”字樣．閉合開關(guān)S后，電流表和電壓表指針的位置分別如圖2所示．
（1）求此時(shí)變阻器R2連入電路的電阻值．
（2）求電流在1min內(nèi)通過電阻R1所做的功．
（3）通過計(jì)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(shù)能否達(dá)到所選量程的最大值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖1可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端電壓U2，

由圖2可知，電流表所用0～0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為I=0.3A；

電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為U2=2.1V；

此時(shí)變阻器R2連入電路的電阻值：

R2= = =7Ω

（2）解：串聯(lián)電路中電流處處相等，電流在1min內(nèi)通過電阻R1所做的功為：

W1=U1It=（4.5V﹣2.1V）×0.3A×60s=43.2J

（3）解：R1兩端電壓：U1=U﹣U2=4.5V﹣2.1V=2.4V，

R1的阻值：R1= = =8Ω，

電流表所用0～0.6A量程，若電流表示數(shù)為I大=0.6A，則此時(shí)電路的總電阻為：

R= = =7.5Ω＜8Ω，

所以電流表示數(shù)不可能達(dá)到所選量程的最大值；

電壓表量程為0～3V，當(dāng)電壓表示數(shù)為U大=3V時(shí)，

則R1兩端的電壓為：U'1=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，

根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得： = ，

則R'2=2R1=2×8Ω=16Ω＜20Ω，

故電壓表示數(shù)能夠達(dá)到所選量程的最大值

【解析】（1）根據(jù)電流表電壓表所用的量程，明確最小分度，讀出示數(shù)，利用R= 求解（2）分析電路，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，W=UIt=I2Rt求解；（3）根據(jù)電流表和電壓表量程，分析當(dāng)其中一只電表的示數(shù)最大時(shí)，另一只電表的示數(shù)，據(jù)此進(jìn)行判斷．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)．