践行者初中物理电学典题详解第584题
21.如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”.
（1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压；
(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值；
(3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范图.
解析:1当只闭合S1时:
1.1分析电路图可知:
①电路是R1的简单电路，
②A测量通过R1的电流I1；
1.2由题意可知:①R1=20Ω，②I1=0.4A，
则电源电压U=I1R1=0.4A×20Ω=8V；
2当只闭合S3时:
2.1分析电路图可知:
①R2与R3串联，
②V测量R2两端电压U2，
③A测量电路中的电流I；
2.2由题意可知:
①R2=R2max/2=100Ω/2=50Ω，
②U2=4V，
则I=U2/R2=4V/50Ω=4/50=0.08A，
R2=U/I-R2=8V/0.05A-50Ω=50Ω；
3当S1、S2、S3都闭合时:
3.1分析电路图可知:
①R3短路，R1与R2并联，
②V测量电源电压U，
③A测量干路电流I'；
3.2由题意可知:
①电流表的量程为0~0.6A，
②电压表的量程为0~15V，
③滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”，
④I1=0.4A(定值)，
则可知:
①因为电流表的满偏值0.6A小于R2允许的最大电流1A，所以干路电流最大值为电流表的满偏值，即I'max=0.6A，则I2max=I'max-I1=0.6A-0.4A=0.2A，
R2min=U/I2max=8V/0.2A=40Ω；
②又知R2max=100Ω，
所以闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，R2的阻值取值范围为40Ω~100Ω.
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