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第9讲 串联电路计算
【串联电路基础计算公式】
题型一：最值问题
串联电路，电流最大值I大思路：（R2为滑动变阻器时）I大时：R2 ；U2 ；U1 ；①当 时，U2小＝ ，U1大＝ ；I大＝ ＝ ；② 电流表量程： 此思路U1大＝ ；U2小＝ ，R2小＝ 。或R2小＝ 。③ 此思路U1大＝ ；U2小＝ ，R2小＝ 。或R2小＝ 。④定值电阻两端电压表量程：此思路U1大＝ ；I大＝ ；U2小＝ ，R2小＝ 。 串联电路，电流最大值I小思路：I小时：R2 ；U2 ；U1 ；①当 时，I小＝ ＝ 此思路U1小＝ ；U2大＝ ，② 若变阻器两端有电压表。则：计算完①之后，计算 此思路U2大＝ ；U1小＝ ， R2大＝ 。（1）若滑动变阻器不能移动到到阻值最大处 那么一定是滑动变阻器两端电压表达到 。（2）若滑动变阻器能移动到阻值最大处 那么滑动变阻器两端电压表 。
例1： 在如图所示的电路中，电源电压9V保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电流表的量程为0~0.6安， 电压表的量程为0~3伏，电阻R1的阻值为4欧。为了保证电路能正常工作及各电表不损坏，求滑动变阻器的最小最值R2小。
过程：当 时，U2小＝ ，U1大＝ ＝ ＞ ；∴U1大＝ I大＝ ＝ ＝ ＞ ；∴I大＝ R小＝ ＝ ＝ R2小＝ ＝ ＝
例2：如图所示的电路中，电源电压为18伏且不变。电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“70Ω 2A”字样。若电压表 V1、V2所接的量程均为0～15伏，在保证电路安全工作的情况下，计算滑动变阻器R2允许接入的电阻范围。
过程：当 时，U2小＝ ，U1大＝ ＝ ＞ ；∴U1大＝ I大＝ ＝ ＝ ＜ ；∴I大＝ R小＝ ＝ ＝ R2小＝ ＝ ＝ 当 时，I小＝ ＝ ＝ ＝ 此时，U2大＝ ＝ ＝ ＞ ；∴U2大＝ I小＝ ＝ ＝ ＝ R2大＝ ＝ ＝
在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器 R2上标有“1安”字样。闭合开关S，电压表示数为6伏。
（1）求变阻器连入电路的阻值R2。
（2）移动变阻器滑片P过程中，电压表最大示数和最小示数的差值为8伏，求滑动变阻器R2的最大阻值。
如图（a）所示，电源电压为24伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，所用电压表的表盘如图（b）所示。
电压表V1和电压表V2的量程为 ；理由：
。
（2）在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，当电压表V2变化2伏时，发现电路中的电流变化0.2A，求通过R1 的电流的最大变化量△I1最大
在如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2（标有“1安”字样）。闭合开关，移动滑片P至某位置时，电路中电流为0.8安。
（1）求电阻R1两端的电压U1。
（2）将一电压表正确并联在电路中，使电路能正常工作，在移动滑动变阻器的滑片P的过程中，电压表示数的最大变化范围为
5伏～12伏。
①请判断电压表并联的位置，并说明理由。
②求滑动变阻器的最大阻值R2最大。
在图（a）所示的电路中，电源电压为24伏保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧。闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片移到某一位置时，电流表A的示数为1.8安。
（1）求此时R2两端的电压U2。
（2）将一个表盘如图（b）所示的电压表接入电路。当电压表并联在某个元件两端时，移动滑片过程中电压表示数的最小值为8 伏；当电压表并联在另一个元件两端时，移动滑片过程中电压表示数的最小值为4伏。求滑动变阻器R2的规格。
题型二：替换问题
如图（a）所示的电路中，电源电压为10伏且保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S，求：
(1)滑动变阻器R2的滑片P移至最左端时，电流表的示数IA。
(2)滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时，电阻R1两端的电压U1。
(3)若用一定值电阻R0替换R1，并在电路中正确连入一个电压表。当滑动变阻器R2连入电路的电阻为8欧时，电流表、电压表的 示数分别如图（b）、（c）所示。请通过计算判断电压表所测的物理量，并求出电阻R0。
如图所示电路，电源电压18伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表V的示数为3伏，电流表A的示数为1安。求：
（1）定值电阻R1的阻值。
（2）此时滑动变阻器R2的电功率P2。
（3）现用定值电阻2Ω、5Ω和10Ω中的一个替换R1，要求选取合适的电表量程，在保证电路正常工作的前提下，在移动滑动变 阻器滑片的过程中，电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度始终相同。计算说明替换R1的阻值及对应的电表量程。
小明设计了水流速度自动报警器，其电路如图（a）所示，电源电压保持不变，虚线框中有一探头始终浸没在水中，当流速v发生改变时，探头会通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P上下移动，R2接入电路的阻值与流速v的变化情况如表4所示。允许通过R2的最大电流为1A。当流速过快或过慢时会使电路中电流表或电压表的示数分别达到某一量程的最大值，就会触发报警。电路中电表表盘如图（b）所示。
（1）根据R2的阻值与流速v的变化情况，虚线框中的探头形状可能是 。
若流速v达到1m/s和6m/s时均会触发警报，计算电源电压U和定值电阻R1的阻值。
某项目化小组参加体质测试后，拟制作一个简易的坐位体前屈测试装置，如图16（a）所示。他们设 想将挡板推动至不同位置时显示的成绩高低转换为电表示数显示，且成绩高，示数大，为此小嘉设计 了如图16（b）所示的电路工作原理图。其中电源电压为24V保持不变、定值电阻R1阻值为10Ω、滑动变阻 器R2标有“50Ω2A”字样、挡板与滑片P相连，用电压表显示成绩。测试过程中电路需始终安全工作，当滑 片在R2最右端时，视为没有推动挡板，成绩为零，当向左推挡板，每变化相同的距离，R2接入电路的阻值变化量相同。
（1）小嘉根据图（b）连接实物电路，尝试电阻R2阻值每减小10Ω记录一次电压表示数，部分实验数据如表一所示。
① 求成绩为零时，电阻R1消耗的电功率P1;
② 试通过计算说明滑动变阻器的滑片P是否能移到R2最左端。
（2）小嘉与小组同学设想:用电压表示数直接反映推进距离。分析表一数据及相关条件后发现原有的实验电路无法实现。讨论后他们调整了电压表在电路中的连接位置，具体电路如图（c）所示。试分析该电路设计是否能实现他们的设想。
【课后练习】
在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器铭牌已模糊不清，只能辨识出标有“2A”字样。电键S闭合后，滑片移到某位置时，电流表A的示数为0.5安，电压表V2的示数为8伏。（电表量程可以改变）。
求电源电压U。
将滑动变阻器滑片P移到某处，发现电流表A的示数已达到某量程的满刻度，且各元件都能正常工作，求此时滑动变阻器连 入电路的阻值。
现用R0替换R1且能使电路中的电流达到最大，电路各元件都能正常工作，求替换的R0的最大阻值。
上海地处东海之滨，夏秋季节常受台风影响。物理兴趣小组利用所学知识设计了简易风力测量仪。
小延设计了一种测定水平方向风力的装置，如图（a）所示，绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R4上，右端与迎风板相连，套在水平杆上，电源电压为6V且不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。定值电阻R3的阻值为12Ω，压敏电阻R4的阻值随风力的变化规律如图（b）所示，求：
（1）无风时，电流表的示数I；
（2）为了保证电路安全，该装置能够测量的最大水平风力F；
（3）为了该装置能够测量的最大水平风力增大1牛，则电源电压应更换为多少伏。
2/ 让教学更有效 精品 | 物理学
第9讲 串联电路计算
【教学目标】
复习串联电路，电压，电流，电阻的关系，熟练应用欧姆定律；
复习电压表，电流表的两个量程与滑动变阻器；
熟练应用串联电路的特点，并解决计算问题。
【课程引导】
电学计算题是考试中必考的题型，此类题第一问通常都是基础的欧姆定律的应用，第一问一定不能粗心，要注意公式过程。
在后几问中综合性很强，这一讲老师分成三类考点，最值问题，电阻替换问题和新题型问题。在这三类问题中我们系统的 把欧姆定律，电表量程的选择和电路的变化结合起来，大家要跟着老师积极思考
在做题时，一定要动笔去做，去尝试，公式和方法都要熟练应用才能越来越得心应手。
【串联电路基础计算公式】
题型一：最值问题
串联电路，电流最大值I大思路：（R2为滑动变阻器时）I大时：R2 小 ；U2 小 ；U1 大 ；①当 R2小＝0 时，U2小＝ 0 ，U1大＝ U ；I大＝ ＝ ；② 电流表量程： 0.6A或3A此思路U1大＝ I大×R1 ；U2小＝ U－U1大 ，R2小＝ 。或R2小＝ R小－R1 。③变阻器允许通过的最大电流“ ”此思路U1大＝ I大×R1 ；U2小＝ U－U1大 ，R2小＝ 。或R2小＝ R小－R1 。④定值电阻两端电压表量程：此思路U1大＝ 3V或15V ；I大＝ ；U2小＝ U－U1大 ，R2小＝ U2小/I大 。 串联电路，电流最大值I小思路：I小时：R2 大 ；U2 大 ；U1 小 ；①当 R2大＝全接 时，I小＝ ＝ 此思路U1小＝ I小·R1 ；U2大＝ U－U1小 ，②滑动变阻器两端电压表量程： 3V或15V若变阻器两端有电压表。则：计算完①之后，计算此思路U2大＝ 3V或15V ；U1小＝ U－U2大 ，R2大＝ U2大/I小 。（1）若滑动变阻器不能移动到到阻值最大处 那么一定是滑动变阻器两端电压表达到 量程 。（2）若滑动变阻器能移动到阻值最大处 那么滑动变阻器两端电压表 不超量程 。
例1： 在如图所示的电路中，电源电压9V保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电流表的量程为0~0.6安， 电压表的量程为0~3伏，电阻R1的阻值为4欧。为了保证电路能正常工作及各电表不损坏，求滑动变阻器的最小最值R2小。
过程：当 R2小＝0 时，U2小＝ 0 ，U1大＝ U ＝ 9V ＞ 3V ；∴U1大＝ 3V I大＝ ＝ ＝ 0.75A ＞ 0.6A ；∴I大＝ 0.6A R小＝ ＝ ＝ 15Ω R2小＝ R小－R1 ＝ 15Ω－4Ω ＝ 11Ω
例2：如图所示的电路中，电源电压为18伏且不变。电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“70Ω 2A”字样。若电压表 V1、V2所接的量程均为0～15伏，在保证电路安全工作的情况下，计算滑动变阻器R2允许接入的电阻范围。
过程：当 R2小＝0 时，U2小＝ 0 ，U1大＝ U ＝ 18V ＞ 15V ；∴U1大＝ 15V I大＝ ＝ ＝ 1.5A ＜ 2A ；∴I大＝ 1.5A R小＝ ＝ ＝ 12Ω R2小＝ R小－R1 ＝ 12Ω－10Ω ＝ 2Ω 当 R2大＝70Ω 时，I小＝ ＝ ＝ ＝ 0.225A 此时，U2大＝ I小·R2大 ＝ 0.225A×70Ω ＝ 15.75V ＞ 15V ；∴U2大＝ 15V I小＝ ＝ ＝ ＝ 0.3A R2大＝ ＝ 15V/0.3A ＝ 50Ω
在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器 R2上标有“1安”字样。闭合开关S，电压表示数为6伏。
（1）求变阻器连入电路的阻值R2。
（2）移动变阻器滑片P过程中，电压表最大示数和最小示数的差值为8伏，求滑动变阻器R2的最大阻值。
（1）电压表测R1两端电压，U1＝6V；
I1＝U1/R1＝6V/10Ω＝0.6A
∵串联；
∴I＝I1＝I2＝0.6A
U2＝U－U1＝12V－6V＝6V
R2＝U2/I2＝6V/0.6A＝10Ω
当R2小＝0时，U2小＝0，U1大＝U＝12V
I大＝U1大/R1＝12V/10Ω＝1.2A＞1A
∴I大＝1A； U1大＝I大·R1＝1A×10Ω＝10V
U1小＝U1大－8V＝10V－8V＝2V；
U2大＝U－U1小＝12V－2V＝10V
I小＝U1小/R1＝2V/10Ω＝0.2A；
R2大＝U2大/I小＝10V/0.2A＝50Ω
如图（a）所示，电源电压为24伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，所用电压表的表盘如图（b）所示。
电压表V1和电压表V2的量程为 0~15V ；理由： 若为0~3V，则当一个电压表示数为3V时，另一电压表示数为24V－ 3V＝21V＞15V 。
（2）在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，当电压表V2变化2伏时，发现电路中的电流变化0.2A，求通过R1 的电流的最大变化量△I1最大
∵U＝U1+U2，∴ΔU1＝ΔU2
ΔU2/ΔI＝ΔU1/ΔI＝R1＝2V/0.2A＝10Ω
当U1大＝15V时，I1大＝U1大/R1＝15V/10Ω＝1.5A＜2V
I1大＝1.5A
当R2大＝50Ω时，I小＝U/R大＝24V/60Ω＝0.4A
U2大＝I小·R2大＝0.4A×50Ω＝20V＞15V
U2大＝15V时，U1小＝U－U2大＝24V－15V＝9V，I1小＝U1小/R1＝9V/10Ω＝0.9A
△I1最大＝I1大－I1小＝1.5A－0.9A＝0.6A
在如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2（标有“1安”字样）。闭合开关，移动滑片P至某位置时，电路中电流为0.8安。
（1）求电阻R1两端的电压U1。
（2）将一电压表正确并联在电路中，使电路能正常工作，在移动滑动变阻器的滑片P的过程中，电压表示数的最大变化范围为
5伏～12伏。
①请判断电压表并联的位置，并说明理由。
②求滑动变阻器的最大阻值R2最大。
（1）U1＝I1R1＝0.8A×10Ω＝8V；
（2）
①若电压表并联在R1两端，当电压表示数最大为12V时，电路中的电流：I＝I1大1.2A＞1A，
则电路无法正常工作，这种情况不可能，所以电压表并联在变阻器R2两端；
②电压表并联在变阻器R2两端，由题意可知变阻器R2两端的最小电压为U2小＝5V，此时变阻器接入电路的阻值最小，电路中 电流最大，由变阻器的规格可知电路中的最大电流为1A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝I大R1+U2小＝1A×10Ω+5V＝15V；
由题意可知变阻器R2两端的最大电压为U2大＝12V，此时变阻器接入电路的阻值最大，
根据串联电路的电压特点可知此时R1两端的电压：U1小＝U﹣U2大＝15V﹣12V＝3V，
由串联分压的规律可得，即，
解得R2最大＝40Ω。
在图（a）所示的电路中，电源电压为24伏保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧。闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片移到某一位置时，电流表A的示数为1.8安。
（1）求此时R2两端的电压U2。
（2）将一个表盘如图（b）所示的电压表接入电路。当电压表并联在某个元件两端时，移动滑片过程中电压表示数的最小值为8 伏；当电压表并联在另一个元件两端时，移动滑片过程中电压表示数的最小值为4伏。求滑动变阻器R2的规格。
（1）U1＝IR1＝1.8A×10Ω＝18V，U2＝U﹣U1＝24V﹣18V＝6V；
（2）当电压表并联在某一个元件两端时，移动滑片的过程中，电压表示数的最小值为8V，由（1）可知滑动变阻器两端的电压为6V，由此判断电压表接在了定值电阻两端且滑动变阻器接入了最大值，由串联电路的分配规律得：
，，
R滑大＝20Ω，
当把电压表并联在滑动变阻器两端时，电压表示数最小值为4V，
故此时电路中允许的最大电流为，
故滑动变阻器的规格为：20Ω，2A
题型二：替换问题
如图（a）所示的电路中，电源电压为10伏且保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S，求：
(1)滑动变阻器R2的滑片P移至最左端时，电流表的示数IA。
(2)滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时，电阻R1两端的电压U1。
(3)若用一定值电阻R0替换R1，并在电路中正确连入一个电压表。当滑动变阻器R2连入电路的电阻为8欧时，电流表、电压表的 示数分别如图（b）、（c）所示。请通过计算判断电压表所测的物理量，并求出电阻R0。
（1）
（2），，
（3）根据图示可知，电压表的示数为2V或10V；因电路中R0与滑动变阻器串联，则电压表示数一定小于或等于电源电压10V； 根据图示可知，电流表的示数为0.2A或1A；
若电压表测定值电阻或变阻器两端电压时：
①当电流表示数为0.2A时，根据可得，滑动变阻器两端电压，电压表的示数为2V 时，则电压表一定不是测量滑动变阻器两端电压；如果电压表测量定值电阻两端电压，则电源电压 ，故此情况不可能；
②当电流表示数为1A时，根据可得，滑动变阻器两端电压，电压表的示数为2V时， 则电压表一定不是测量滑动变阻器两端电压，所以电压表测量定值电阻两端电压，则电源电压 ，此时与电源电压相等，故此情况可能，可得此时R0的阻值为
若电压表测电源电压时：
①当电流表示数为0.2A时，电压表的示数为10V，则电路中的总电阻为，变阻器接入电路中的阻值为8 欧，则电阻R0的阻值为
②当电流表示数为1A时，电压表的示数为10V，则电路中的总电阻为，变阻器接入电路中的阻值为8 欧，则电阻R0的阻值为：
如图所示电路，电源电压18伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表V的示数为3伏，电流表A的示数为1安。求：
（1）定值电阻R1的阻值。
（2）此时滑动变阻器R2的电功率P2。
（3）现用定值电阻2Ω、5Ω和10Ω中的一个替换R1，要求选取合适的电表量程，在保证电路正常工作的前提下，在移动滑动变 阻器滑片的过程中，电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度始终相同。计算说明替换R1的阻值及对应的电表量程。
（1）R1＝＝＝3Ω；
（2）U2＝U﹣U1＝18V﹣3V＝15V，P2＝U2I1＝15V×1A＝15W；
（3）
①电流表和电压表都选择小量程，电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度始终相同，根据欧姆定律可得替换R1的电阻阻值为5Ω，根据电表量程可知通过电路的最大电流为0.6A＜2A，电压表的示数最大为3V，电路安全；
②电流表选择小量程，电压表选择大量程，电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度始终相同，根据欧姆定律可得替换 R1的电阻阻值为25Ω（舍去）；
③电流表和电压表都选择大量程，电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度始终相同，根据欧姆定律可得替换R1的电阻 阻值为5Ω，根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为2A，此时电压表的示数最大为10V，电路安全；
④电流表选择大量程，电压表选择小量程，电流表A与电压表V的指针偏离零刻度线的角度始终相同，根据欧姆定律可得替换 R1的电阻阻值为1Ω（舍去）。
小明设计了水流速度自动报警器，其电路如图（a）所示，电源电压保持不变，虚线框中有一探头始终浸没在水中，当流速v发生改变时，探头会通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P上下移动，R2接入电路的阻值与流速v的变化情况如表4所示。允许通过R2的最大电流为1A。当流速过快或过慢时会使电路中电流表或电压表的示数分别达到某一量程的最大值，就会触发报警。电路中电表表盘如图（b）所示。
（1）根据R2的阻值与流速v的变化情况，虚线框中的探头形状可能是 A 。
（2）若电压表示数为2V，电流表示数为0.5A，计算此时电阻R2的电功率P2。P2＝U2l2＝2V×0.5A＝1W
（3）若流速v达到1m/s和6m/s时均会触发警报，计算电源电压U和定值电阻R1的阻值。
（3）I2最大为1A，电流表达到量程最大值时，I＝0.6A， 此时流速为6m/s R2＝2.5ΩU2＝IR2＝0.6A×2.5Ω＝1.5VU＝U1+U2＝IR1+U2＝0.6A×R1+1.5V
电压表达到量程最大值时，若U2＝15V，此时流速为
1m/s R2＝10Ω
I＝U2/R2＝15V/10Ω＝1.5A＞1A，不符合题意所以电压表达到量程最大值时，
V2＝3V l＝U2/R2＝3V/10Ω＝0.3A
U＝U1+U2＝IR1+U2＝0.3A×R1+3V计算得U＝4.5VR1＝5Ω
某项目化小组参加体质测试后，拟制作一个简易的坐位体前屈测试装置，如图16（a）所示。他们设 想将挡板推动至不同位置时显示的成绩高低转换为电表示数显示，且成绩高，示数大，为此小嘉设计 了如图16（b）所示的电路工作原理图。其中电源电压为24V保持不变、定值电阻R1阻值为10Ω、滑动变阻 器R2标有“50Ω2A”字样、挡板与滑片P相连，用电压表显示成绩。测试过程中电路需始终安全工作，当滑 片在R2最右端时，视为没有推动挡板，成绩为零，当向左推挡板，每变化相同的距离，R2接入电路的阻值变化量相同。
（1）小嘉根据图（b）连接实物电路，尝试电阻R2阻值每减小10Ω记录一次电压表示数，部分实验数据如表一所示。
① 求成绩为零时，电阻R1消耗的电功率P1;
② 试通过计算说明滑动变阻器的滑片P是否能移到R2最左端。
（2）小嘉与小组同学设想:用电压表示数直接反映推进距离。分析表一数据及相关条件后发现原有的实验电路无法实现。讨论后他们调整了电压表在电路中的连接位置，具体电路如图（c）所示。试分析该电路设计是否能实现他们的设想。
（1）
①因为和串联，当成绩为零时，即，根据表一中实验数据可得：，；
若滑片位于最左端，即时，，超过滑动变阻器允许通过的最大电流，因此滑片不能移 到最左端；（本题分析合理，即可得分）
（2）根据图（）所示，移动滑片时，的电阻丝始终全部接入电路，所以不变；根据，由于电源电压不变，则电 路中电流不变。而电压表测量的是滑片右侧接入部分电阻两端的电压，根据可知，电流不变时，与 成正比，所以能实现他们的设想。
【课后练习】
在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器铭牌已模糊不清，只能辨识出标有“2A”字样。电键S闭合后，滑片移到某位置时，电流表A的示数为0.5安，电压表V2的示数为8伏。（电表量程可以改变）。
求电源电压U。
将滑动变阻器滑片P移到某处，发现电流表A的示数已达到某量程的满刻度，且各元件都能正常工作，求此时滑动变阻器连 入电路的阻值。
现用R0替换R1且能使电路中的电流达到最大，电路各元件都能正常工作，求替换的R0的最大阻值。
（1）由图，∵串联，I=I1=I2＝0.5A
U=U1+U2=I1R1＋8V=0.5A×20Ω＋8V=18V
（2）当R2min＝0时，
Imax＝U/Rmin＝U/R1=18V/20Ω=0.9A＜3A，
∴电流表满刻度只能是0.6A
R＝U/I＝18V/0.6A＝30Ω
R2＝R－R1＝30Ω－20Ω＝10Ω
（3）由题，∵滑动变阻器标有“2A”字样
∴当电流最大Imax＝2A时，
电压表V1测量Ro电压，若V1为0~15V量程
U0max＝15V
R0max＝U0max/Imax＝15V/2A＝7.5Ω
上海地处东海之滨，夏秋季节常受台风影响。物理兴趣小组利用所学知识设计了简易风力测量仪。
小延设计了一种测定水平方向风力的装置，如图（a）所示，绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R4上，右端与迎风板相连，套在水平杆上，电源电压为6V且不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。定值电阻R3的阻值为12Ω，压敏电阻R4的阻值随风力的变化规律如图（b）所示，求：
（1）无风时，电流表的示数I；
（2）为了保证电路安全，该装置能够测量的最大水平风力F；
（3）为了该装置能够测量的最大水平风力增大1牛，则电源电压应更换为多少伏。
（1）无风时，风力为0，R4＝28Ω， I＝U/R＝U/R3+R4＝6V/(12Ω+28Ω)＝0.15A
（2）∵电压表量程为0-3V，当U3大＝3V时，I大＝U3大/R3＝3V/12Ω＝0.25A
R小＝U/I大＝6V/0.25A＝24Ω， R4小＝R小－R3＝24Ω－12Ω＝12Ω
由图，此时风力最大F＝3N
（3）当风力增大1N，最大风力F＝4N时，R4＝10Ω
当U3大＝3V，I大＝0.25A，U4大＝0.25A×10Ω＝2.5V
U＝U3大+U4大＝3V+2.5V＝5.5V
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