题目内容
在图所示的电路中，电源电压6伏且不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样．闭合电键S、滑片P移到某一位置后，电流表示数为0.4安，电压表示数为2伏．求此时：（1）滑动变阻器R2连入电路中的电阻值．
（2）定值电阻R1消耗的电功率P1．
（3）现有最大阻值分别为10欧和20欧的两个滑动变阻器，请从中选择一个来替换滑动变阻器R2，要求无论怎样移动滑片P，两个电表均能正常工作，且分别能够达到最大值．
①你选择的是最大电阻为
10
10
欧的滑动变阻器；②满足上述要求时，请计算当其中一个电表达到最大示数时，另一个电表的示数．
分析：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压．
（1）根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）根据串联电路的电压特点求出定值电阻R1两端的电压，再根据P=UI求出R1消耗的电功率；
（3）①先根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值，然后根据电源的电压确定电压表的量程，当电压表示数最大时滑动变阻器的电阻丝完全接入电路中，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和替换后滑动变阻器的最大阻值，进一步判断更换后滑动变阻器的规格；
②根据欧姆定律求出当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流即可得出电流表的最大示数，进一步得出答案．
（1）根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）根据串联电路的电压特点求出定值电阻R1两端的电压，再根据P=UI求出R1消耗的电功率；
（3）①先根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值，然后根据电源的电压确定电压表的量程，当电压表示数最大时滑动变阻器的电阻丝完全接入电路中，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和替换后滑动变阻器的最大阻值，进一步判断更换后滑动变阻器的规格；
②根据欧姆定律求出当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流即可得出电流表的最大示数，进一步得出答案．
解答：解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压．
（1）根据欧姆定律可得：
R2=
=
=5Ω；
（2）∵串联电路中的总电压等于各分电压之和，
∴定值电阻R1两端的电压：
U1=U-U2=6V-2V=4V，
R1消耗的电功率：
P1=U1I=4V×0.4A=1.6W；
（3）①定值电阻R1的阻值：
R1=
=
=10Ω，
∵题中要求电压表能达到最大值，且电源电压为6V，
∴电压表量程只能为0～3V，
当滑动变阻器两端的电压为3V时，滑动变阻器的电阻丝完全接入电路中，
此时定值电阻R1两端的电压：
U1′=U-U2′=6V-3V=3V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴电路中的电流：
I′=
=
=0.3A，
滑动变阻器的最大阻值：
R2′=
=
=10Ω，即选最大阻值为10欧的滑动变阻器替换滑动变阻器R2；
②当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的最大电流：
I最大=
=
=0.6A，
即当电压表的示数为0V时，电流表的示数最大为0.6A．
答：（1）滑动变阻器R2连入电路中的电阻值为5Ω；
（2）定值电阻R1消耗的电功率为1.6W；
（3）①10；
②当电压表的示数为3V最大时，电流表的示数为0.3A；当电流表的最大示数为0.6A时，电压表的示数为0V．
（1）根据欧姆定律可得：
R2=
| U2 |
| I |
| 2V |
| 0.4A |
（2）∵串联电路中的总电压等于各分电压之和，
∴定值电阻R1两端的电压：
U1=U-U2=6V-2V=4V，
R1消耗的电功率：
P1=U1I=4V×0.4A=1.6W；
（3）①定值电阻R1的阻值：
R1=
| U1 |
| I |
| 4V |
| 0.4A |
∵题中要求电压表能达到最大值，且电源电压为6V，
∴电压表量程只能为0～3V，
当滑动变阻器两端的电压为3V时，滑动变阻器的电阻丝完全接入电路中，
此时定值电阻R1两端的电压：
U1′=U-U2′=6V-3V=3V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴电路中的电流：
I′=
| U1′ |
| R1 |
| 3V |
| 10Ω |
滑动变阻器的最大阻值：
R2′=
| U2′ |
| I′ |
| 3V |
| 0.3A |
②当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的最大电流：
I最大=
| U |
| R1 |
| 6V |
| 10Ω |
即当电压表的示数为0V时，电流表的示数最大为0.6A．
答：（1）滑动变阻器R2连入电路中的电阻值为5Ω；
（2）定值电阻R1消耗的电功率为1.6W；
（3）①10；
②当电压表的示数为3V最大时，电流表的示数为0.3A；当电流表的最大示数为0.6A时，电压表的示数为0V．
点评：本题综合了欧姆定律、功率的计算及电压表电流表的使用等，单纯的知识点的应用上难度不大，但对学生分析能力及审题能力有较高要求，在平常学习中要注意培养认真审题的能力．
练习册系列答案
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