Question

在图所示的电路中，电阻为40欧，滑动变阻器上标有“”字样。现有电压为6伏的电源一个，表盘如图（a）、（b）所示的电流表、电压表各一个，电键—个。

（1）若在AB间接入电源，CD间接人电压表，EF间接人电键。闭合电键后，滑片在某一位置时，电压表示数为2伏。求：①通过电阻的电流_____;②滑片在此位置时，10秒内变阻器消耗的电功_____。

（2）请选择一个电表，将电源、电键和所选择的电表分别接入AB、CD、EF间。要求选择合适的电表量程，移动滑片P的过程中，电路各元件能正常工作，且所选电表指针转动的角度最大。

①应在AB间接入________，CD间接入________，EF间接入________。

②所选电表所用的测量范围是________，请计算出所选电表的示数变化范围____。

Answer

0.1A 2J 电键 电源 电流表 0～3A 0.3A～3A

【解析】

(1)①[1]在AB间接入电源，CD间接入电压表，EF间接入电键，闭合电键后，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：

U1=U-U2=6V-2V=4V，

则通过电阻R1的电流：

；

②[2]因串联电路中各处的电流相等，所以，10秒内变阻器R2消耗的电功：

W2=U2I2t=U2I1t=2V×0.1A×10s=2J；

(2)①[3][4][5]选取的电表为电压表，位置不能放到AB、EF之间，否则会造成两用电器不能同时正常工作，若电压表在CD间，当电压表的示数为2V时，接入电路中的电阻

，

电压表的示数不能达到满量程，故选取的电表应为电流表；电流表和电键不可能位于CD间，否则两用电器不可能同时工作，则CD应为电源，电流表不能位于AB间，否则电流表的示数不变。
综上可知，应在AB间接入电键，CD间接入电源，EF间接入电流表；
②[6][7]由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为3A，要使，所选电流表指针转动的角度最大，则电流表的量程选0～3A，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流表的示数最小，因R1与R2并联，且并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的最小电流：

，

电流表的最大示数I2max=3A，则电流表的示数变化范围是0.3A～3A。