Question

在图所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R₁的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.5安。电流表、电压表的表盘如图（a）、（b）所示。求：

① 电阻R₁两端的电压； ② 电阻R₂消耗的电功率；

③ 现有两个滑动变阻器，A：“50欧 2安”和 B：“150欧 1安”，请选择其中一个替换定值电阻R₁或R₂ 。 要求：选择适当的量程，闭合电键后，移动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表和电压表V₁都能达到各自的最大值，且使电压表V₂的变化量最大。

第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器__________（选填“A”或“B”）替换定值电阻___________________（选填“R₁”或“R₂”）。

第二，算出电路中电压表V₂的最大变化量 △U₂。

Answer 1

① I=I₁=I₂=0.5A            

U₁＝I₁R₁＝0.5A×12Ω＝6V                            1分

② U₂＝U－U₁＝18V－6V＝12V

P₂= U₂I₂＝12 V×0.5A=6W                              2分

③ B    R₁                                                                    2分

   R₂= U₂/I=12V/0.5A＝24Ω                              

当I =0.6A时，

   U_2最大＝IR₂＝0.6A×24Ω＝14.4V                         1分

当R₁＝150Ω时，

          

所以 ，U_1最大＝15V ，                               

U_2最小＝U－U_1最大＝18V－15V＝3V                      1分

△U₂＝U_2最大－U_2最小＝14.4V－3V＝11.4V                 1分