Question

4．在如图所示的电路中，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，电源电压为6V且不变．电阻R₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R₂上标有“20Ω  2A”字样，闭合开关S，电流表示数为0.2A．求：
（1）电压表的示数．
（2）电阻R₂连入电路的阻值．
（3）若移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，发现电流表和电压表中有一个已达满刻度，则此时电压表和电流表的示数．

Answer 1

分析 由电路图可知，两电阻串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据欧姆定律求出R₁两端的电压即为电压表的示数；
（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器R₂连入电路的阻值；
（3）根据欧姆定律求出电压表的示数为3V时电路中的电流，然后与电流表的量程相比较确定达到满刻度的电表以及两表的示数．

解答 解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，电压表的示数：
U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器R₂两端的电压：
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
则滑动变阻器R₂连入电路的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（3）电压表的示数为3V时，电路中的电流：
I′=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，
所以，此时电压表的示数为3V，电流表的示数为0.3A．
答：（1）电压表的示数为2V；
（2）电阻R₂连入电路的阻值为20Ω；
（3）发现电流表和电压表中有一个已达满刻度时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.3A．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是两电表先达到量程的判断．