Question

在图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R₁的阻值为30欧，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.4安．求：
（1）电阻R₁两端的电压．
（2）电阻R₁消耗的电功率P₁．
（3）现有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（20欧）、C（10欧），请从中选择一个来替换电阻R₁，并选择合适的电表量程．要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作．
①请选择电表使用的量程：电流表量程______安，电压表量程______伏．
②应选用电阻______（选填字母）代替电阻R₁．
③满足上述要求时，变阻器R₂连入电路的阻值范围．

Answer

（1）由图可知R1与滑动变阻器串联，电压表并联在R2两端；根据U=IR求出R1两端的电压；
（2）根据P=UI求出R1消耗的电功率；
（3））①先根据题意确定两电表的量程，再分析当三电阻接在电路中时的电流及电压范围，确定选择哪个电阻；
②根据电流表和电压表允许通过的最大值，分别利用欧姆定律求得对应的滑动变阻器的阻值，然后确定范围．
【解析】
（1）U 1=I R1=0.4安×30欧=12伏；
（2）P1=U1 I=12伏×0.4安=4.8瓦；
答：（1）电阻R1两端的电压为12V；
（2）电阻R1消耗的电功率为4.8W．
（3）①②要求电压表能达的最大值，若选0～15V量程，
因电压表并联在R2两端，电源电压为18V，
则当选择电阻等于10Ω时，电压表示数刚好等于15V；
若接10Ω电阻时，
电路中的最大电流I最大==1.8A＜3A； 
即电路中能达到的最大值只能为0.6A，故电流表量程只能选0～0.6A； 电压表量程为0～15V．
③若取10Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，电路中的总电阻R总==30Ω；
则滑动变阻器应接入电阻R最小=30Ω-10Ω=20Ω； 
故滑动变阻器连入电路的阻值范围是20Ω～50Ω．
故答案为 0～0.6，0～15；C，20Ω～50Ω．