Question

【题目】如图所示，电源电压为18伏保持不变，定值电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“120Ω 1A”字样，闭合电键S后，电流表示数如图所示。求：

①电阻R1两端的电压；

②现用电阻R0替换电阻R1，同时将一个电压表（该电压表0﹣3伏量程损坏）接入电路a、b、c中的某两点之间，要求：电流表、电压表选取合适的量程，在移动滑片P的过程中，两电表均能达到满刻度，且电路能正常工作，求替换电阻R0的阻值范围。

Answer 1

【答案】①8V；②25Ω； 5Ω≤R0≤24Ω。

【解析】解：（1）由图（a）可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表测串联电路的电流。由图（b）可知，电流表示数I=0.4A。根据欧姆定律可得，

电阻R1两端的电压U1=IR1=0.4A×20Ω=8V。

（2）由题，用电阻替换电阻，同时将一个电压表接入电路a、b、c中的某两点之间，由于该电压表0-3V量程损坏，所以电压表选用0~15V；在移动滑片P的过程中，两电表均能达到满刻度，且电路能正常工作，因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电流表选用0~0.6A量程。

①若电压表接在ab两点之间，电压表测R0两端的电压，电压表选用0~15V量程，所以R0的最大电压U0大=15V，当电路中通过最大电流I0大=0.6A时，替换电阻R0的阻值最小，

则

②若电压表接在ab两点之间，电压表测R2两端的电压，电压表选用0~15V量程，

当滑动变阻器为最大值120Ω时，电压表示数最大为U2=15V，所以电路中最小电流，

此时R0两端电压U0=3V，则R0最大值为；

当电压表示数最大为U2=15V，电路中最大电流为，此时R0两端电压U0=3V，则R0最小值为。

因此，电压表接bc时，R0的阻值范围5Ω≤R0≤24Ω。