问题
计算题
如图所示，电源电压恒定不变，R1=6 Ω，R2=12Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．求：
（1）闭合S1、S2时电路的总电阻是多少？
（2）断开S1、闭合S2，10S内电流通过R1产生的热量为60J，电源电压U？
（3）断开S1、S2，要使电路处于安全工作状态，变阻器R3的取值范围多大？
答案
解：（1）当闭合S1、S2时R1与R2并联；
则电路的总电阻：因
=
+
，
则可得：R=
=
=4Ω；
（2）断开S1、闭合S2时，只有R1接入电路，
由焦耳定律可得：Q=I2R1t=
；
则U=
=
=6V；
（3）断开S1、S2，电阻R1与滑动变阻器R3串联，为保证安全，电路中电流不得超过0.6A，则由欧姆定律可得：I最大=
；
公式变形并代入数据得：R3最小=
﹣R1=
﹣6Ω=4Ω；
电压表量程为0～3V，则R3两端的电压最大应为3V；
由串联电路的电流规律可得，当电压表示数为3V时，
R1两端的电压为U1=U﹣U最大=6V﹣3V=3V；
则由欧姆定律可得，通过R1的电流I2=
=
=0.5A；
则滑动变阻器的阻值R3最小=
=
=6Ω；