(2011?在如图所示的电路中,R1的电阻值为20欧姆,滑动变阻器R2上标有“20欧姆,1安培”的字样。电压表有
u = IR 1 = 0.3a×20ω= 6V;
(2)u 1 = I’r 1 = 0.2a×20ω= 4V,
p 1 = I’u 1 = 0.2a×4V = 0.8W;?
(3)问题中电压表所能达到的最大值,如果选择0 ~ 15V的范围,由于电压表并联在R2两端,总电压为6V。
无论选择哪个电阻,电压值都无法达到15V,所以电压表的量程只能是0 ~ 3V。
电流表也应该能够达到最大电流。如果连接4ω电阻,
电路中最大电流I为max = ur′= 6v 4ω= 1.5A < 3A;?
即电路中能达到的最大值只能是0.6A,所以电流表量程只能是0 ~ 0.6a
如果用4ω电阻代替R1,当达到最大电流时,电路中的总电阻R始终= UIMAX = 6v 0.6 a = 10ω;
然后滑动变阻器要接电阻rmax 1 = 10ω-4ω= 6ω;
那么滑动变阻器两端的电压值umin 1 = IMAX rmax 1 = 0.6a×6ω= 3.6V > 3V,所以不能选择4ω的电阻代替R1。
如果用11ω的电阻代替R1,当达到最大电流时,总电阻R总是= 10ω< 110ω,所以不能用11ω的电阻代替R1。
所以只能用6ω电阻代替R1,所以达到最大电流时,总电阻r始终= 10ω。
滑动变阻器应接电阻rmin = 10ω-6ω= 4ω;
当电压表达到最大电压时,电路中的电流为Imin=U?U2maxR1=6V?3v 6ω= 0.5A,
连接到电路的滑动变阻器的最大电阻rmax = umax2imin = 3v0.5a = 6ω。
因此,滑动变阻器的接入范围为4ω~ 6ω。
答案:(1)电源电压6V;
(2)当电流表示数为0.2 A时,电阻R1消耗的电功率为0.8W;
(3)①应选用6欧姆的电阻,而不是电阻r 1;
②滑动变阻器R2的应用范围为4ω~6ω。