Question

在图中所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R₁的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.5安。电流表、电压表的表盘如图22（a）、（b）所示。求：

① 电阻R₁两端的电压；      ② 电阻R₂消耗的电功率；

③ 现有两个滑动变阻器，A：“50欧 2安”和 B：“150欧 1安”，请选择其中一个替换定值电阻R₁或R₂ 。 要求：选择适当的量程，闭合电键后，移动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表和电压表V₁都能达到各自的最大值，且使电压表V₂的变化量最大。

第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器__________（选填“A”或“B”）替换定值电阻___________________（选填“R₁”或“R₂”）。

第二，算出电路中电压表V₂的最大变化量 △U₂。

Answer

① I=I1=I2=0.5A

U1＝I1R1＝0.5A×12Ω＝6V

② U2＝U－U1＝18V－6V＝12V

P2= U2I2＝12 V×0.5A=6W

③ B R1

R2= U2/I=12V/0.5A＝24Ω

当I =0.6A时，

U2最大＝IR2＝0.6A×24Ω＝14.4V

当R1＝150Ω时，

所以 ，U1最大＝15V ，

U2最小＝U－U1最大＝18V－15V＝3V

△U2＝U2最大－U2最小＝14.4V－3V＝11.4V

【解析】

试题分析：由题意知电阻R1、R2串联，R1＝12Ω，U=18V，I=0.5A，①因串联电路电流处处相等，故 I=I1=I2=0.5A

则R1两端电压U1＝I1R1＝0.5A×12Ω＝6V 。② 因串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，故U2＝U－U1＝18V－6V＝12V，R2消耗的电功率P2= U2I2＝12 V×0.5A=6W。③电阻 R2= U2/I=12V/0.5A＝24Ω，

当I =0.6A时， U2最大＝IR2＝0.6A×24Ω＝14.4V

当R1＝150Ω时，

由串联分压 得

所以 ，U1最大＝15V ，U2最小＝U－U1最大＝18V－15V＝3V ，△U2＝U2最大－U2最小＝14.4V－3V＝11.4V。

考点：电路的综合分析与计算