Question

20．在如图所示的电路中．电源电压为12伏且不变．R₁是阻值为5欧的定值电阻．滑动变阻器R₂上标有“10Ω 1A”字样．现从标有“5Ω 1.5A“和“20Ω 2A“的滑动变阻器中选择一个来替换R₂．要求：选择适当的量程，闭合电键后，在不更换电表量程的情况下，移动滑动变阻器滑片P，使两电表的指针都能达到满刻度处，且电路能正常工作．替换后是否能满足要求，若不能，请说明理由；若能，请通过计算说明选用的滑动变阻器．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
电源的电压为12V，若电压表的指针都能达到满刻度处，且电路能正常工作，则电压表的量程为0～3V，
当电压表的示数U₁=3V时，电流表的最大示数：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，
符合两电表的指针都能达到满刻度处，且电路能正常工作，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器两电阻的电压：
U₂=U-U₁=12V-3V=9V，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω，
故“5Ω 1.5A”不符合，“20Ω 2A”符合．
答：选用的滑动变阻器为“20Ω 2A”符合．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是利用好题干中“两电表的指针都能达到满刻度处，且电路能正常工作”这一条件．