解:(1)電阻R
1兩端的電壓:
U
1=IR
1=0.5A×22Ω=11V;
(2)滑動(dòng)變阻器R
2兩端的電壓:
U
2=U-U
1=12V-11V=1V,
滑動(dòng)變阻器R
2接入電路的阻值:
R
2=
=
=2Ω;
(3)①能;
電流表量程為0~0.6A,即I
最大=0.6A,
此時(shí)電路中的總電阻R
最小=
=
=20Ω,
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值R
滑小=20Ω-16Ω=4Ω;
電壓表的量程為0~3V,即U
滑大=3V,
定值電阻兩端的電壓U
1′=U-U
滑大=12V-3V=9V,
電路中的電流I′=
=
=0.5625A,
滑動(dòng)變阻器接入電路的最大值R
滑大=
=
≈5.33Ω,
所以,滑動(dòng)變阻器使用范圍:4Ω~5.33Ω.
②當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為0,電路中的電流最大I
max=0.6A時(shí),R
0的阻值最大;
R
0max=
=
=20Ω,
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí),電流表的示數(shù)也最大時(shí),R
0的阻值最小;
R
0min=
=
=15Ω,
所以R
0的取值范圍為15Ω~20Ω.
答:(1)電阻R
1兩端的電壓為11V;
(2)滑動(dòng)變阻器R
2接入電路的阻值為2Ω;
(3)①能;替換后滑動(dòng)變阻器的使用范圍為4Ω~5.33Ω;
②滿足題目要求的定值電阻R
0的可能取值范圍為15Ω~20Ω.
分析:(1)由電路圖可知,R
1、R
2串聯(lián),A測(cè)電路中的電流;根據(jù)歐姆定律求出電阻R
1兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R
2接入電路的阻值;
(2)①由兩電表的指針分別能達(dá)到滿刻度處且電路能正常工作,結(jié)合滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流和電源的電壓可知電表A的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V;當(dāng)兩電表的指針滿偏時(shí),分別根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出替換后滑動(dòng)變阻器的使用范圍;
②當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小時(shí),電路中的電流最大為0.6A,根據(jù)歐姆定律求出R
0的最大阻值;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí),電流表的示數(shù)也最大時(shí),電阻R
0的阻值最小,利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出最小值,從而確定足題目要求的定值電阻R
0的可能取值范圍.
點(diǎn)評(píng):本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算;關(guān)鍵是規(guī)律和公式的靈活運(yùn)用;難點(diǎn)是滿足題目要求的定值電阻R
0的取值范圍的確定.