②通电10秒，电流通过定值电阻R1所做的功．
③现用定值电阻R0来替换电阻R1，电流表使用0～3A量程，在各电路元件均安全工作的条件下，要求每次改变变阻器滑片P的位置，都能使电流表A与电压表V的指针改变的角度相同．
I 符合上述条件和要求时，电压表所用量程为 0～15 V，定值电阻R0的阻值为 5 欧． II 符合上述条件和要求时，变阻器R2连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值． 考点： 欧姆定律的应用；电流表的读数方法；电压表的读数方法；电功的计算． 专题： 计算题；动态预测题． 分析： （1）由图可知两电阻串联在电源两端，V测量R2两端的电压，电流表测量的电流值即为电路中的电流；根据电表的量程读出示数，则由欧姆定律可求得电阻R2的阻值； （2）由串联电路的电压规律可得出R1两端的电压，则由电功公式W=UIt可求得电流通过电阻R1时所做的功； （3）由题意可知，用定值电阻R0来替换电阻R1，R0与R2串联，分析R0、R2两端电压的变化量之间的关系；将电流表A与电压表V的指针改变的角度转化为R0上的变化；然后在电流表使用0～3A量程的条件下，逐个分析电压表的哪个量程能符合滑动变阻器两端的电压要求；最后根据电压表的量程和滑动变阻器的铭牌的数据，再由欧姆定律可求变阻器R2连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值． 解答： 解：①电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为：0.2A；电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为6V； 由欧姆定律I=可得： R2的阻值：R2===30Ω； 答：变阻器R2连入电路的电阻为30Ω． ②R1两端的电压：U1=U﹣U2=18V﹣6V=12V； 则R1消耗的电能： W1=U1I1t=U1It=12V×0.2A×10s=24J． 答：通电10秒，电流通过定值电阻R1所做的功为24J． ③Ⅰ、用定值电阻R0来替换电阻R1，则R0与R2串联，因为U=U0+U2，I=I0=I2，改变变阻器滑片P的位置时，U0减小的量与U2增加的量相同，即变化量相同，所以题目中的电流表A与电压表V的指针改变的角度相同，即为I0与U0的指针改变的角度相同． （1）设改变的角度为n，因电流表使用0～3A量程，若电压表使用0～3V量程． 则：R0===1Ω， ∴当I=I0=I2=2A时，U0=I0R0=2A×1Ω=2V， ∴U2=U﹣U0=18V﹣2V=16V＞3V 所以电压表不能用0～3V的量程． （2）因电流表使用0～3A量程，若电压表使用0～15V量程． R0===5Ω， ∴当I=I0=I2=2A时，U0=I0R0=2A×5Ω=10V， ∴U2=U﹣U0=18V﹣10V=8V＜15V，所以电压表选用0～15V的量程． Ⅱ、由滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样可知： R总最小===9Ω， R2最小=R总最小﹣R0=9Ω﹣5Ω=4Ω； 由电压表选用0～15V的量程可知：
当U2=15V时，U0=U﹣U2=18V﹣15V=3V， I最小=I2=I0===0.6A． 答：I、答案为：0～15；5． II、符合上述条件和要求时，变阻器R2连入电路电阻的最小值为4Ω，电流表示数的最小值为0.6A． 点评： 本题考查了欧姆定律、滑动变阻器的使用及电压表的结构及使用，对学生要求较高，是道难度较大的综合题．应灵活应用所学电学知识进行分析解答，特别注意的是将电流表A与电压表V的指针改变的角度相同的变化转变为R0上的I0与U0的指针改变的角度相同． 类型9：并联电路替换定值电阻使得两电表都能达到满刻度
9.在图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻Rl为20欧，滑动变阻器上标有“50Ω，1.5A”字样．当电键S断开时，电流表A2的示数为0.4安． 求：①滑动变阻器连入电路中的电阻值．
②闭合电键S后，通过电阻Rl的电流．
③若用R3替代Rl，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，使其中两个电表各自能达到某一量程的满刻度，求R3的阻值和此时变阻器连入电路中的电阻值．
考点： 欧姆定律的应用． 专题： 计算题． 分析： （1）分析电路可知．R1与R2并联，当开关S断开时，R1被断路，电路中只有R2，已知电流和电压，利用欧姆定律解得连入电路中的阻值； （2）已知电源电压和R1阻值，利用欧姆定律解得； （3）已知电源电压为6V，此时只能使用0～15V量程，故电压表不能满格；又电流表A2测干路电流，故应使用0～3A量程；电流表A1测R2支路电流，故使用0～0.6A量程． 解答： 解：（1）∵R1与R2并联 ∴U2=U1=U=6V I2=I1=0.4A ∴滑动变阻器连入电路中的电阻值：R2===15Ω； （2）通过电阻Rl的电流：I1===0.3A； （3）电压表V不能达到满刻度， 只有两个电流表同时达到满刻度． I3=Imax﹣I2max=3A﹣0.6A=2.4A ∴R3===2.5Ω
∴R2min===10Ω． 答：①滑动变阻器连入电路中的电阻值15Ω． ②闭合电键S后，通过电阻Rl的电流0.3A． ③R3的阻值和此时变阻器连入电路中的电阻值分别为2.5Ω和10Ω． 点评： 本题的综合性较强，不仅考查电流表的读数方法，还考查欧姆定律的应用、并联电路的电压规律和功率的计算．解答此类题目首先要明确电路的结构类型，再根据不同电路的不同规律利用欧姆定律求解即可．
类型10：通过电键的断开与闭合使得两个电表都能达到满刻度
10.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程分别为0～0.6安和0～3安，电压表的量程分别为0～3伏和0～15伏，电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧．求： （1）当只闭合电键S1时，电压表示数为12伏，求电流表的示数． （2）当只闭合电键S3时，电阻 R2消耗的电功率P2．
（3）现用阻值不同的电阻R3替换R2，替换后要求：通过控制电键的断开或闭合，使电流 表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且两个电阻都有电流通过，请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻 R3的阻值．
考点： 欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电路的动态分析；电功率的计算． 专题： 计算题；图析法． 分析： （1）分析电路图，只闭合S1时，如甲图，电路中只有R1，知道电压表的示数（R1两端的电压），利用欧姆定律求通过R1的电流（电流表的示数）； （2）分析电路图，只闭合S3时，如乙图，电路中只有R2，知道电源电压和R2的阻值，利用欧姆定律和电功率公式求R2消耗的电功率； （3）电路中电阻R1、R3同时都有电流通过：①只闭合电键S2，电阻R1、R3串联，如图丙；②只断开电键S2，电阻R1、R3并联，如图丁．根据达到电压表或电流表最大量程、且两个电阻都有电流通过，求出R3的阻值． 解答： 解：（1）只闭合S1时，如甲图，电路中只有R1，U=U1=12V， I=I1===0.5A， （2）只闭合S3时，如乙图，电路中只有R2， I2===0.1A， P2=UI2=12V×0.1A=1.2W； （3）电路中电阻R1、R3同时都有电流通过：①只闭合电键S2，电阻R1、R3串联；②只断开电键S2，电阻R1、R3并联． ①当电阻R1、R3串联时，如丙图， 因为Imax===0.5安，所以电流达不到电流表两个量程的最大值；
因为电源电压U=12伏，所以电压U1达不到电压表0～15伏量程的最大值． 当U1=3伏时，达到电压表0～3伏量程的最大值． U3=U﹣U1=12V﹣3V=9V， 此时电路中的电流： I===0.125A， R3===72Ω； ②当电阻R1、R3并联时，如丁图， I1===0.5A， 当I=3A时，达到电流表0～3安的量程的最大值， I3=I﹣I1=3A﹣0.5A=2.5A， R3===4.8Ω； 因为电源电压U=12伏，所以电压U1达不到电压表0～15伏量程的最大值． 当I=0.6安时，达到电流表0～0.6安量程的最大值． I3=I﹣I1=0.6A﹣0.5A=0.1A， R3===120Ω=R2（不作为替换电阻）； 答：（1）当只闭合电键S1时，电压表示数为12伏，电流表的示数为0.5A； （2）当只闭合电键S3时，电阻 R2消耗的电功率为1.2W； （3）符合上述要求可能的定值电阻R3的阻值为72Ω、4.8Ω． 点评： 本题关键：一是根据开关开闭画出等效电路图帮助分析，二是灵活运用欧姆定律和串并联电路的特点．
类型11：并联电路替换定值电阻使得两电表偏离零刻度线的角度相同
11.在图 （a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为10欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω 3A”字样．当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.8安，电流表A2的示数为0.2安．求： （1）电源电压U．
（2）电阻R1消耗的功率P1．
（3）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同，且电路能正常工作．图 （b）是电流表表盘示意图
①现有阻值为20欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断： 能 满足题目要求（选填“能”或“不能”）．若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值；若不能满足题目要求，通过计算说明理由． ②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为 2.5Ω～25Ω ．
考点： 电功率的计算；欧姆定律的应用． 专题： 计算题；动态预测题． 分析： （1）由电路图可知R1、R2并联，A1测干路电流，A2测R2支路的电流；根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，再利用欧姆定律求出电源的电压； （2）已知电源电压和电流表A1的示数，根据P=UI求出电阻R1消耗的功率； （3）①根据并联电路的电流特点可知电流表A1的量程为0～3A，A2的量程为0～0.6A；当两电表的指针偏离零刻度线的角度相同时，A1的示数是A2的5倍，由并联电路的电阻分压特点可知两电阻之间的关系，从而求出变阻器接入电路的电阻； ②当两电表的示数最大时，电阻R0的阻值最小；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电阻R0的阻值最大；利用并联电路的电阻分流特点求出其大小，从而确定足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围． 解答： 解：（1）∵电阻R1与滑动变阻器R2是并联连接， ∴I1=I总﹣I2=0.8A﹣0.2A=0.6A， ∴U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V； 答：电源的电压为6V． （2）P1=U1I1=6V×0.6A=3.6W； 答：电阻R1消耗的功率为3.6W． （3）①能； 当两电流表指针偏转角度相同时A1的示数是A2的5倍，则R1中的电流是变阻器电阻的四倍， 依据并联电路的分流规律，变阻器接入电路的电阻为80欧． 或：I总=5I2，I总=I1+I2，I1=4I2， I1===0.3A， I2=0.075A， R2′==80Ω． ②当滑动变阻器接入电路的电阻最大R2=100Ω时，电阻R0的阻值最大； 由并联电路的分流规律可知，此时电阻R0的阻值为25Ω； 当两电表的示数最大时，即A1=3A，A2=0.6A，电阻R0的阻值最小， R0′===2.5Ω， 故满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为2.5Ω～25Ω． 故答案为：能，2.5Ω～25Ω． 点评： 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算；关键是规律和公式的灵活运用，以及知道当两电流表指针偏转角度相同时A1的示数是A2的5倍；难点是满足题目要求的定值电阻R0的取值范围的确定．