践行者初中物理电学典题详解第299题

24.如图所示的电路中，R1=5Ω，滑动变阻器R2的规格为“1A、20Ω”，电源电压为4.5V并保持不变。电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：

⑴为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少？

⑵当滑动变阻器R2为8Ω时，电流表、电压表的示数分别为多少？

解析:1闭合S，分析电路图可知:

①R1与R2串联，

②A测量电路中的电流I，

③V测R2两端电压U2，

④R2滑片左移阻值变小，右移变大；

2由题意可知:

①R1=5Ω，

②U=4.5V，

③滑动变阻器R2的规格为“1A、20Ω”，

则R2max=20Ω，I≤1A，❶

④电流表量程为0~0.6A，

则I≤0.6A，❷

所以由❶❷可知，Imax=0.6A，

⑤电压表的量程为0~3V，

则U2max=3V；

3当Imax=0.6A时，

U1max=ImaxR1=0.6A×5Ω=3V，

则U2min=U-U1max=4.5V-3V=1.5V，

则R2min=U2min/Imax=1.5V/0.6A=2.5Ω；

当U2max=3V时，

U1min=U-U2max=4.5V-3V=1.5V，

Imin=U1min/R1=1.5V/5Ω=0.3A，

则R2max=U2max/Imin=3V/0.3A=10Ω，

所以R2接入电路中的阻值为2.5Ω~10Ω时，

电表安全；

4当R2=8Ω时，

I'=U/(R1+R2)=4.5V/13Ω=4.5/13≈0.35A，

U2=I'R2=0.35A×8Ω=2.8V，

即电流表的示数约为0.35A，

电压表的示数约为2.8V。

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