Question

【题目】在如图1所示电路中，电源电压4.5伏保持不变，变阻器上标有“20Ω，2A”字样．闭合开关S后，电流表和电压表指针的位置分别如图2所示．
（1）求此时变阻器R2连入电路的电阻值．
（2）求电流在1min内通过电阻R1所做的功．
（3）通过计算说明，在电路安全工作前提下，移动变阻器滑片P，电表示数能否达到所选量程的最大值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图1可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压U2，

由图2可知，电流表所用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为I=0.3A；

电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为U2=2.1V；

此时变阻器R2连入电路的电阻值：

R2= = =7Ω

（2）解：串联电路中电流处处相等，电流在1min内通过电阻R1所做的功为：

W1=U1It=（4.5V﹣2.1V）×0.3A×60s=43.2J

（3）解：R1两端电压：U1=U﹣U2=4.5V﹣2.1V=2.4V，

R1的阻值：R1= = =8Ω，

电流表所用0～0.6A量程，若电流表示数为I大=0.6A，则此时电路的总电阻为：

R= = =7.5Ω＜8Ω，

所以电流表示数不可能达到所选量程的最大值；

电压表量程为0～3V，当电压表示数为U大=3V时，

则R1两端的电压为：U'1=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，

根据串联电路的特点可得： = ，

则R'2=2R1=2×8Ω=16Ω＜20Ω，

故电压表示数能够达到所选量程的最大值

【解析】（1）根据电流表电压表所用的量程，明确最小分度，读出示数，利用R= 求解（2）分析电路，根据串联电路的特点，W=UIt=I2Rt求解；（3）根据电流表和电压表量程，分析当其中一只电表的示数最大时，另一只电表的示数，据此进行判断．
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）)．