题目内容
【题目】如图1所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10，R2=5，滑动变阻器R的规格为“30 2.5A”，电流表A2选用0~3A的量程，电压表选用0~15V的量程。闭合全部开关，电流表A1的示数为1A。求
（1）电源电压。
（2）若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。
（3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S，在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值。
【答案】（1）10V；（2）10Ω、5Ω和25Ω；（3）27.5V
【解析】
（1）由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流I1=1A，电压表测电源电压，由欧姆定律得，电源电压：U=I1R1=1A×10Ω＝10V。
（2）将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：
①当A3串联在干路中时，由于I1=1A，则A3选用0～3A的量程，
由题意可知，干路中的电流：I=
×3A=2A，
通过滑动变阻器的电流：I滑1=I-I1=2A-1A=1A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑1=
=10Ω；
②当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程：
若A3选用0～3A，则有I滑2=2A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑2=
=5Ω；
若A3选用0～0.6A，则有I滑3=0.4A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑3=
=25Ω，
所以，变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω。
（3）只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知，电路中的最大电流：I最大=2.5A，当电压表示数最大时，即UV=15V，新电源电压最大，此时R2两端的电压：U2=I最大R2=2.5A×5Ω＝12.5V，则新电源电压的最大值：U最大=UV+U2=15V+12.5V=27.5V。
答：（1）电源电压为10V；
（2）变阻器接入电路的可能值为10Ω、5Ω、25Ω；
（3）在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值为27.5V。
