【题目】在图所示的电路中,电阻
为40欧,滑动变阻器
上标有“
”字样。现有电压为6伏的电源一个,表盘如图(a)、(b)所示的电流表、电压表各一个,电键—个。
![]()
(1)若在AB间接入电源,CD间接人电压表,EF间接人电键。闭合电键后,滑片在某一位置时,电压表示数为2伏。求:①通过电阻
的电流
_____;②滑片在此位置时,10秒内变阻器
消耗的电功
_____。
(2)请选择一个电表,将电源、电键和所选择的电表分别接入AB、CD、EF间。要求选择合适的电表量程,移动滑片P的过程中,电路各元件能正常工作,且所选电表指针转动的角度最大。
①应在AB间接入________,CD间接入________,EF间接入________。
②所选电表所用的测量范围是________,请计算出所选电表的示数变化范围____。
【答案】0.1A 2J 电键 电源 电流表 0~3A 0.3A~3A
【解析】
(1)①[1]在AB间接入电源,CD间接入电压表,EF间接入电键,闭合电键后,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:
U1=U-U2=6V-2V=4V,
则通过电阻R1的电流:
;
②[2]因串联电路中各处的电流相等,所以,10秒内变阻器R2消耗的电功:
W2=U2I2t=U2I1t=2V×0.1A×10s=2J;
(2)①[3][4][5]选取的电表为电压表,位置不能放到AB、EF之间,否则会造成两用电器不能同时正常工作,若电压表在CD间,当电压表的示数为2V时,接入电路中的电阻
,
电压表的示数不能达到满量程,故选取的电表应为电流表;电流表和电键不可能位于CD间,否则两用电器不可能同时工作,则CD应为电源,电流表不能位于AB间,否则电流表的示数不变。
综上可知,应在AB间接入电键,CD间接入电源,EF间接入电流表;
②[6][7]由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为3A,要使,所选电流表指针转动的角度最大,则电流表的量程选0~3A,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的示数最小,因R1与R2并联,且并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过滑动变阻器的最小电流:
,
电流表的最大示数I2max=3A,则电流表的示数变化范围是0.3A~3A。