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2.如图(a)所示电路中,电源电压为12伏不变,R1的阻值为30欧.闭合电键S后,电流表示数如图(b)所示.

(1)求通过R1的电流I1
(2)求电阻R2的阻值.
(3)现有两个滑动变阻器;A“10Ω2A“、B“20Ω2A”,从中选择一个来替换R1或R2,要求通过移动变阻器滑片P使电流表A示数的变化量最大,且电路正常工作.
(a)应选择变阻器B(选填“A”或“B“)来替换R2
(b)求出电流表示数的最大变化值.

分析 (1)根据并联电路的电压规律得出R1两端的电压,由I=$\frac{U}{R}$得出通过R1的电流;
(2)读出电流表的示数,得出干路中的电流,计算出通过R2的电流,由R=$\frac{U}{I}$计算出R2的阻值;
(3)支路电阻越大,并联电路的总电阻越大,要使电流表的示数变化最大,应使电阻的变化范围最大,所以应选择阻值最大的定值电阻和滑动变阻器.

解答 解:(1)由图知,两电阻并联,所以U1=U2=U=12V;
则I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{30Ω}$=0.4A;
(2)由图b知,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为2A;
则通过R2的电流I2=I-I1=2A-0.4A=1.6A;
由I=$\frac{U}{R}$可知,电阻R2的值R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{1.6A}$=7.5Ω;
(3)a、要使电流表的示数变化最大,应使电阻的变化范围最大,所以应选择阻值最大的定值电阻和滑动变阻器,所以应用“20Ω2A”的滑动变阻器来代替R2
b、根据电流表的量程,可知电流表运行通过的最大电流3A,电源电压和R1的阻值不变,所以通过的电流仍为0.4A;
由题意知,滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,所以干路中的最大电流Imax=2A+0.4A=2.4A;
当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的总电阻最大,电流表的示数最小,则最小电流:
Imin=$\frac{U}{R1}$+$\frac{U}{{R}_{最}}$=$\frac{12V}{30Ω}$+$\frac{12V}{20Ω}$=1A;
所以电流表的示数范围由1A~2.4A,最大变化值为△I=2.4A-1A=1.4A.
故答案为:(1)通过R1的电流为0.4A;(2)电阻R2的阻值为7.5Ω;(3)(a)B;R2;(b)1.4A.

点评 本题考查了欧姆定律在并联电路中的应用,关键能够熟练应用欧姆定律的公式,并掌握并联电路的电流、电压特点.

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