②變阻器兩端的電壓:U2=U-U1=18V-15V=3V,
變阻器連入電路中的電阻:R2=
U2 |
I |
3V |
0.3A |
③(a)甲方案:用5Ω的定值電阻替換電阻R1,則電路中的最大電阻為5Ω+20Ω=25Ω,
電路中的最小電流為
18V |
25Ω |
觀察圖中電流表的示數(shù)可知,其示數(shù)為0.6A或3A,
0.72A>0.6A,而3A則大于滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流1A,
故甲方案不可選;
乙方案:用20Ω的定值電阻替換電阻R1,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.6A時(shí),電路中的總電阻為
18V |
0.6A |
此時(shí)滑動(dòng)變阻器可滑至阻值10Ω處.故可滿足要求;
同樣,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),R1兩端的電壓為18V-3V=15V,電路中的電流為
15V |
20Ω |
0.75A小于滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流1A.故可滿足要求;
丙方案:用“10Ω 1A”的變阻器替換變阻器R2,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0時(shí),電路中的最大電流是
18V |
50Ω |
0.36A<0.6A,故與電流表的示數(shù)不相符,故不能滿足要求.
綜上所述,最后可確定可行的方案只有乙;
(b)當(dāng)電流表的示數(shù)I′=0.6A時(shí),(電流表示數(shù)只能取0.6A,不能取3A,因?yàn)?A會(huì)超過滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流1A)
P2′=U2′I′=(18V-0.6A×20Ω)×0.6A=3.6W.
當(dāng)電壓表的示數(shù)U2″=3V時(shí),(電壓表示數(shù)只能取3V,不可能達(dá)到15V)
電路中的電流I″=
U1 |
R1 |
18V?3V |
20Ω |
P2″=U2″I″=3V×0.75A=2.25W
答:①電阻R1兩端的電壓為15V;
②變阻器連入電路中的電阻為10Ω;
③(a)乙;(b)分別達(dá)到圖所示的電表示數(shù)時(shí),變阻器R2所消耗的電功率分別為3.6W或2.25W.