Question

4．在如圖所示的電路中，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～3V，電源電壓為6V且不變．電阻R₁的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“20Ω  2A”字樣，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表示數(shù)為0.2A．求：
（1）電壓表的示數(shù)．
（2）電阻R₂連入電路的阻值．
（3）若移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某一位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表中有一個(gè)已達(dá)滿刻度，則此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)．

Answer 1

分析 由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)歐姆定律求出R₁兩端的電壓即為電壓表的示數(shù)；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R₂連入電路的阻值；
（3）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為3V時(shí)電路中的電流，然后與電流表的量程相比較確定達(dá)到滿刻度的電表以及兩表的示數(shù)．

解答 解：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，電壓表的示數(shù)：
U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器R₂兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
則滑動(dòng)變阻器R₂連入電路的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（3）電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，
所以，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V，電流表的示數(shù)為0.3A．
答：（1）電壓表的示數(shù)為2V；
（2）電阻R₂連入電路的阻值為20Ω；
（3）發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表中有一個(gè)已達(dá)滿刻度時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，電流表的示數(shù)為0.3A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是兩電表先達(dá)到量程的判斷．