Question

【題目】在圖所示電路中，R1＝20歐，滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“50歐，2安”字樣，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)變阻器滑片P至中點(diǎn)，電流表示數(shù)如圖所示，

(1)求此時(shí)電壓表示數(shù)，并請(qǐng)?jiān)陔妷罕碇袠?biāo)出量程及大小。

(2)求移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值。

(3)在電壓表、電流表的量程均不改變的情況下，用新的電源去替換原來(lái)的電源，要求：在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，兩電表分別能達(dá)到某量程的滿(mǎn)刻度，且電路正常工作。求滿(mǎn)足上述要求替換電源的電壓(求電源電壓范圍)。

Answer 1

【答案】(1)8V，；(2) 4Ω;(3) 21V≤U≤27V

【解析】

(1)由圖2所示電流表可知，其量程是0～0.6A，

分度值是0.02A，電流表示數(shù)I=0.32A，

滑片在中點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：

R2===25Ω，

∵I=，

∴電壓表示數(shù)：

U2=IR2=0.32A×25Ω=8V；

∵I=，

∴電源電壓：

U=I（R1+R2）=0.32A×（20Ω+25Ω）=14.4V，

電壓表示數(shù)為8V，電表應(yīng)選0～15V量程，電壓表量程及示數(shù)如圖所示．

(2)電路最大電流等于電流表量程0.6A，電路中總電阻最小值為：

R總min===24Ω;

滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值

R2min= R總minR=24Ω20Ω=4Ω;

(3)當(dāng)電流表滿(mǎn)偏時(shí)電路電流I=0.6A，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)

電源電壓：

U=IR1=0.6A×20Ω=12V<15V，

電壓表不能達(dá)到滿(mǎn)偏，不符合要求；

當(dāng)電壓表滿(mǎn)偏滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，電阻R2兩端電壓U2=15V，

此時(shí)電路電流：

I===0.3A，

此時(shí)對(duì)應(yīng)的電源電壓：

U=U1+U2=IR1+U2=0.3A×20Ω+15V=21V，

電流表與電壓表都可以達(dá)到滿(mǎn)偏，此時(shí)電源電壓最��；

當(dāng)電流表與電壓表都達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，電源電壓最大，

此時(shí)電路電流I=0.6A，電壓表示數(shù)U2=15V，

此時(shí)電源電壓：

U=U1+U2=0.6A×20Ω+15V=27V，

則滿(mǎn)足要求的電源電壓范圍是21V≤U≤27V。

答：(1)電壓表示數(shù)為8V，電壓表中量程及大小圖略；

(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器連入電路的最小阻值為4Ω;

(3)滿(mǎn)足要求的電源的電壓范圍是21V≤U≤27V。