Question

现有一阻值不变的纯电阻元件R₀，标有6V 1.8W字样，由于电路元件R₀的实际电阻值与其标准值之间可能存在差异，所以导致所标的额定功率值有可能不准。如果电路元件的实际电阻值与其标注电阻值之间的差异超过1.5欧，则该电路元件将不能使用，检测人员为检测该电路元件是否合乎标准，设计了如图所示的检测电路，已知电路中电流表的量程为0－0.6A，电压表的量程为0－3V，滑动变阻器标有20Ω1A的字样；

（1）请根据电路元件上所标的额定电压和额定功率，算出电路元件的标注电阻值；
（2）若电路元件的额定功率刚好是1.8W，则电路中允许通过的最大电流是多大？电源电压不能超过多少V？
（3）某次元件检测时，检测人员闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.22A时，电压表的示数为2.42V，当电流表的示数为0.25A时，电压表的示数为1.85V，请通过计算判断所检测的电路元件是否可以使用？实际检测时，滑动变阻器的滑片是否能移动到最左端？说出理由。

Answer 1

（1）R₀==20Ω（2分）；
（2）I_额==0.3A（1分）；
与电流表允许通过的最大电流相比较，可确定电路中允许通过的最大电流是0.3A（1分）。
电源电压U=U_变+U_额=3V+6V=9V（1分）
（3）设此时的电源电压为U′，故当电流表示数为0.22A时：U′=2.42V+0.22A×R₀′，
当电流表的示数为0.25A时：U′=1.85V+0.25A×R₀′，联立以上两式解得R₀′=19Ω（1分）；U′=6.6V；
因为20Ω－19Ω=1Ω<1.5Ω，所以所检测的电路元件可以使用，（1分）
不能，因为解得电源电压等于6.6V，大于电路元件的额定电压，若滑动变阻器的滑片滑至最左端，则电路元件会损坏（1分）。

（1）由所标注的电压和电功率即可计算出标注电阻来；
（2）电流可直接求出，而电源电压等于两个电阻的电压之和，现在已知电路元件的两端电压是6V，电流是0.3A，故通过滑动变阻器的电流最大也是0.3A，如果变阻器的阻值最大时，其两端电压是0.3A×20Ω=6V，就大于它两端的电压表的量程了，故说明变阻器的两端电压最大是其量程3V，故电源电压最大值为6V+3V=9V；
（3）说明了电路中有两种情况，一是当电流表示数为0.22A时，二是当电流表的示数为0.25A时，我们分别依据这两种情况，根据欧姆定律列方程即可求得电路元件的阻值，然后让它与20Ω的电阻进行比较，看是否可以使用；如果滑动变阻器的滑片移动到最左端，则电源电压直接就加在了电路元件上，经计算，此时的电源电压大于元件承受的电压，故电路元件会烧坏。