（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．
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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．
5．（2013?徐汇区二模）在如图所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R1的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.45安．求： ①电阻R1两端的电压； ②电阻R2消耗的电功率；
③现有三个滑动变阻器，A：20欧 2安；B：100欧 2安；C：150欧 1安，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2．要求：闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，电路中电流的变化量最大．
第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器 B （选填“A”或“B”或“C”）替换定值电阻 R2 （选填“R1”或“R2”）．
第二，算出电路中电流的最大变化量△I．
【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻R1两端的电压；
（2）根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据P=UI求出电阻R2消耗的电功率； （3）先根据欧姆定律求出R2的阻值，由题意可知两电压表的量程均为0～15V，分别用滑动变阻器替换值电阻R1或R2，当定值电阻两端的电压为15V时电路中的电流最大，当滑动变阻器两端的电压为15V时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的特点和欧姆定律分别求出电路中的最大电流和最小电流以及滑动变阻器接入电路的最大电阻，确定滑动变阻器的规格和替换的定值电阻，并进一步得出电路中电流的最大变化量．
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流． ①∵串联电路各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电阻R1两端的电压： U1=IR1=0.45A×12Ω=5.4V；
②∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴R2两端的电压：
U2=U﹣U1=18V﹣5.4V=12.6V， 电阻R2消耗的电功率：
P2=U2I=12.6V×0.45A=5.67W； ③R2的阻值为： R2=
=
=28Ω，
由题意可知两电压表的量程均为0～15V，
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若用滑动变阻器替换定值电阻R1时，当电压表V2的示数U2max=15V时电路中的电流最大， 电路中的最大电流： Imax=
=
≈0.54A，
当电压表V1的示数U1max=15V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大， 此时R2两端的电压：
U2′=U﹣U1max=18V﹣15V=3V， 电路中的最小电流： Imin=
=
≈0.12A，
电路中电流的最大变化量：
△I=Imax﹣Imin=0.54A﹣0.12A=0.42A， 滑动变阻器接入电路的电阻： R滑=
=
=125Ω；
若用滑动变阻器替换定值电阻R2时，当电压表V1的示数U1max=15V时电路中的电流最大， 电路中的最大电流： Imax′=
=
=1.25A，
当电压表V2的示数U2max=15V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大， 此时R1两端的电压：
U1″=U﹣U2max=18V﹣15V=3V， 电路中的最小电流： Imin′=
=
=0.25A，
电路中电流的最大变化量：
△I′=Imax′﹣Imin′=1.25A﹣0.25A=1A， 滑动变阻器接入电路的电阻： R滑=
=
=60Ω；
综上分析可知，要使电路中电流的变化量最大，应用选用B滑动变阻器（A滑动变阻器的最大阻值太小，C滑动变阻器允许通过的最大电流太小）替换定值电阻R2，电路中电流的最大变化量为1A．
答：①电阻R1两端的电压为5.4V； ②电阻R2消耗的电功率为5.67W； ③第一，B；R2；
第二，电路中电流的最大变化量为1A．
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【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据电压表的规格0～15V确定电路中的最大和最小电流以及滑动变阻器接入电路的最大阻值，本题只要按部就班的解答不难解出．
6．（2015?黄浦区二模）在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，将定值电阻R1接入M、N接线柱，闭合电键S后电流表A的示数为0.4安．
①求电阻R1的阻值． ②现有滑动变阻器R2，其规格为”5Ω 3A”、“10Ω 1A”或“20Ω 2A”中的一个将R1与R2以不同的连接方式接入M、N接线柱，闭合电键S，移动变阻器R2的滑片，都能使电流表的指针达到图（b）所示位置．
（a）请通过计算判断所用变阻器R2的规格．（b）在电路元件安全工作的条件下，移动变阻器R2滑片，使电流表示数的变化量△I最大．求不同连接方式中较大的△I最大．
【分析】①已知电压与电流，应用欧姆定律可以求出电阻阻值；
②根据电阻的连接方式判断电流表的量程，然后由图示电流表读出其示数，再应用串并联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的阻值，然后确定其规格； 应用欧姆定律与并联电路特点求出电流变化量的最大值． 【解答】解：①由I=可知，电阻阻值：R1=
=
=15Ω；
②（a）电源电压不变，两电阻串联时，电路总电阻增大，电路电流减小，小于0.4A， 由图示电流表可知，电流表量程为0～0.6A，示数为0.3A， 串联电路总电阻：R=
=
=20Ω，
滑动变阻器的阻值R2=R﹣R1=20Ω﹣15Ω=5Ω；
两电阻并联时，电路电流大于0.4A，由图示电流表可知， 电流表量程为0～3A，电流表示数为1.5A， 电阻R2=
=
=
≈5.5Ω，
则两中情况下滑动变阻器接入电路的阻值均大于等于5Ω，
通过滑动变阻器的最大电流大于1A，则滑动变阻器应选择“20Ω 2A”． （b）两电阻并联时电流表示数变化量大， I2最小=
=
=0.3A，
△I最大=△I2最大=I2最大﹣I2最小=2A﹣0.3A=1.7A； 答：①电阻R1的阻值为15欧姆．
②（a）所用变阻器R2的规格是“20Ω 2A”． （b）较大的△I最大为1.7A．
【点评】本题考查了求电阻阻值、选择滑动变阻器、求电流表最大变化量，本题难度较大，根据题意读出电流表示数，应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．
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