Question

如图所示电路中，电源电压为10伏，滑动变阻器R₂上标有“100欧　2安”．闭合电键S时，电压表的示数为1伏，电流表示数为0.1安．
求：
①R₁的阻值．
②R₁消耗的电功率．
③请用定值电阻R₃替换电阻R₁，并选择合适的电表量程．要求在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使两个电表的示数能同时达到各自的最大值，且电路能正常工作．求这时的R₃的阻值和滑动变阻器的阻值．

Answer 1

解：
①从图可知，电压表测电阻R₁两端的电压U1=1V，电流表测量的是电路中的电流I₁=I=0.1A，
由欧姆定律可得：R₁===10Ω．
②由功率公式可求得R₁消耗的电功率：P₁=U₁I₁=1V×0.1A=0.1W．
③电压表的示数为1伏，电流表示数为0.1安，
∵1V＜3V，0.1A＜0.6A，
从而可知，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，
∴此时，电压表的示数为U₃=3V，电流表的示数为：I=I₃=0.6A，
所以，R₃===5Ω，
此时电路中的总电阻为：R==≈16.7Ω，
滑动变阻器的阻值为：R_滑=R﹣R₃=16.7Ω﹣5Ω=11.7Ω．