题目内容
【题目】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R的阻值为20Ω，滑动变阻器铭牌已模糊不清，只能辨识出标有“2A”字样。电键S闭合后，滑片移到某位置时，电流表A的示数为0.5A，电压表V2的示数为8V。(电表量程可以改变)
(1)求电源电压U；
(2)将滑动变阻器滑片P移到某处，发现电流表A的示数已达到某量程的满刻度，且各元件都能正常工作，求此时滑动变阻器连入电路的阻值；
(3)现用R0替换R1且能使电路中的电流达到最大，电路各元件都能正常工作，求替换的R0的最大阻值。
【答案】 18V 10Ω 7.5Ω
【解析】（1）由电路图知道，电键S闭合后，滑片移到某位置时，R1、R2串联，电压表V2 测量的是R2的电压，且示数是8伏，即R2 的电压，电流表A的示数为0.5安，即电路中的电流大小是I=0.5A。
由欧姆定律知道，R1 的电压是U1 =R1 I=20×0.5A=10V，
由串联电路电压的规律知道，电源电压是：U=U1+U2=10V+8V=18V；
（2）因为电源电压为18V，且电阻R1的阻值是20欧姆，所以，电路中的最大电流是：I大 =U/R1＝18V/20Ω=0.9A，由此知道，电流表只能选用0-0.6A，当将滑动变阻器滑片P移到某处，使电流表A的示数达到某量程的满刻度时，电路的电流应是：I1 =0.6A，由欧姆定律知道，此时电路的总电阻是：R=U/I1＝18V/0.6A=30Ω，所以，此时滑动变阻器连入电路的阻值是：R2 =30Ω-20Ω=10Ω；
（3）根据题意知道，现用R0 替换R1 且能使电路中的电流达到最大，又因为变阻器上标有“2A”字样，即变阻器允许通过的最大电流为2A，所以电流表应改选大量程，即改为0-3A的量程，且电路中允许的最大电流是2A，此时变阻器连入电路中的电阻最小，由分压原理知道，变阻器分得的电压最小， V1 的示数最大，且R0 的阻值越大，电压表V1 的示数越大，所以当V1 选用大量程0-15V时，且电压为U′=15V时，R0 有最大值，其最大值是：R0 =U′/I′＝15V/2A=7.5Ω。
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