题目

在如图1所示电路中，电源电压4.5伏保持不变，变阻器上标有“20Ω，2A”字样．闭合开关S后，电流表和电压表指针的位置分别如图2所示． （1） 求此时变阻器R2连入电路的电阻值． （2） 求电流在1min内通过电阻R1所做的功． （3） 通过计算说明，在电路安全工作前提下，移动变阻器滑片P，电表示数能否达到所选量程的最大值． 答案： 解：由图1可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压U2， 由图2可知，电流表所用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为I=0.3A；电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为U2=2.1V；此时变阻器R2连入电路的电阻值：R2= U2I  = 2.1V0.3A  =7Ω 解：串联电路中电流处处相等，电流在1min内通过电阻R1所做的功为： W1=U1It=（4.5V﹣2.1V）×0.3A×60s=43.2J 解：R1两端电压：U1=U﹣U2=4.5V﹣2.1V=2.4V， R1的阻值：R1= U1I  = 2.4V0.3A  =8Ω，电流表所用0～0.6A量程，若电流表示数为I大=0.6A，则此时电路的总电阻为：R= UI大  = 4.5V0.6A  =7.5Ω＜8Ω，所以电流表示数不可能达到所选量程的最大值；电压表量程为0～3V，当电压表示数为U大=3V时，则R1两端的电压为：U'1=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，根据串联电路的特点可得： U′1U大  = R1R′2 ，则R'2=2R1=2×8Ω=16Ω＜20Ω，故电压表示数能够达到所选量程的最大值

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