(1)电流表的示数为:
I=I1=
=U1 R1
=0.4A;12V 30Ω
(2)电阻R2连入电路的阻值为:
R2=
=U2 I
=U?U1
I
=15Ω;18V?12V 0.4A
(3)①若滑动变阻器接入电路的电阻为0时,
电路中的电流为
=U R1
=0.6A,而R1两端的电压达到18V,会烧坏电压表,18V 30Ω
故达到量程的应为电压表;
若电压表的量程为0~3V,则此时电路中的电流应为
=0.1A,电路的总电阻为3V 30Ω
=U I″
=180Ω,18V 0.1A
滑动变阻器接入电路的电阻应为R滑动=180Ω-30Ω=150Ω>20Ω,
所以电压表的量程只能为0~15V,
此时电路中的电流为I′=
=0.5A;15V 30Ω
②假设小华的正确,当电流表达到满刻度0.6A时,
则U1′=0.6A×5Ω=3V,
需要滑动变阻器接入电路中的电阻:
R2′=
=25Ω>20Ω,18V?3V 0.6A
即使将滑动变全部接入电路中也不可能使电压表的示数小于3V,因此小华的结论是错误的;
当电流表满刻度时,I1′=0.6A,
R1两端电压为U1″=I1′R1=0.6A×25Ω=15V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻为R2″=
=5Ω<20Ω,18V?15V 0.6A
符合要求,所以小明的方法可行.
③滑动变阻器接入电路的电阻最大时,
电路中电流最小为I最小=
=U
R1+R2
=0.36A;18V 30Ω+20Ω
电压表的示数为U最小=I最小R