如图，电源电压为9V，R1=7Ω，滑动变阻器R2的最大值为30Ω．（1）当开关S闭合时电流表的示数为0.4A，则电压表示数为多少？（2）滑动变阻器连入电路的电阻为多少？（3）若电流表采用0-0.6A量

Question

如图，电源电压为9V，R₁=7Ω，滑动变阻器R₂的最大值为30Ω．
（1）当开关S闭合时电流表的示数为0.4A，则电压表示数为多少？
（2）滑动变阻器连入电路的电阻为多少？
（3）若电流表采用0-0.6A量程，电压表采用0-3V量程，为了不使电流表、电压表损坏，求滑动变阻器R₂的取值范围．

Answer 1

（1）由图知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压，
∵I=(U)/(R)，
∴电压表示数为U₁=IR₁=0.4A×7Ω=2.8V；
（2）滑动变阻器两端电压为U₂=U-U₁=7V-2.8V=4.2V，
滑动变阻器接入电路的电流为R₂=(U2)/(I)=(4.2V)/(0.4A)=10.5Ω；
（3）如果电流表达到最大示数I_最大=0.6A，
电路最小电阻为R_最小=(U)/(I最大)=(9V)/(0.6A)=15Ω，
滑动变阻器接入电路的最小阻值为R_2小=R_最小-R₁=15Ω-7Ω=8Ω；
如果电压表达到最大示数U_1最大=3V，则滑动变阻器两端电压为U₂′=U-U_1最大=9V-3V=6V；
∵(U1)/(U2)＝(R1)/(R2)，
∴(3V)/(6V)＝(7Ω)/(R2′)，
∴滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω．
即滑动变阻器的变阻范围为8Ω～14Ω．
答：
（1）当开关S闭合时电流表的示数为0.4A，电压表示数为2.8V；
（2）滑动变阻器连入电路的电阻为10.5Ω；
（3）若电流表采用0-0.6A量程，电压表采用0-3V量程，为了不使电流表、电压表损坏，滑动变阻器R₂的取值范围为8Ω～14Ω．