在图（a）所示的电路中，电源电压为20伏且保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“100欧1A”字样，所用电表的表盘均如图（b）所示，．闭合电键S后，电路中的电流为0.4安．

Question

在图（a）所示的电路中，电源电压为20伏且保持不变，电阻R₁的阻值为20欧，滑动变阻器R₂上标有“100欧   1A”字样，所用电表的表盘均如图（b）所示，．闭合电键S后，电路中的电流为0.4安．求：
（1）电压表V₁的示数U₁．
（2）通电10秒，电流通过变阻器R₂所做的功W₂．
（3）在确保电路中各元件均能正常工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P的过程中，电路中电流的最大变化量△I_最大．

Answer 1

（1）由图示电路图可知，两电阻串联，电压表V₁测R₁两端电压，电压表V₂测R₂两端电压，
由I=(U)/(R)可知，电压表V₁的示数：U₁=IR₁=0.4A×20Ω=8V；
（2）电阻R₂两端电压：U₂=U-U₁=20V-8V=12V，通电10秒，电流通过变阻器R₂所做的功：W₂=U₂It=12V×0.4A×10s=48J；
（3）由图示电压表可知，V₁最大量程为0～15V，则R₁两端最大电压为15V，电路最大电流：I_max=(U1max)/(R1)=(15V)/(20Ω)=0.75A，
V₂的最大量程为0-15V，滑动变阻器的阻值越大，电路中的电流越小，变阻器分担的电压越大，当V₂的示数为15V时，此时R₁两端电压为U'₁=20V-15V=5V，
此时电路中的最小电流为：I_min=(U′1)/(R1)=(5V)/(20Ω)=0.25A；
电路中电流的最大变化量△I_最大=I_max-I_min=0.75A-0.25A=0.5A；
答：（1）电压表V₁的示数U₁为8V；
（2）通电10秒，电流通过变阻器R₂所做的功W₂为48J；
（3）在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，电路中电流的最大变化量△I_最大为0.5A．