如图所示，定值电阻 R3“20Ω，0.5A”，滑动变阻器 R1的最大阻值为 120Ω，电流表的量程为 0~0.6A，电压表的量程为 0~15V，电源电压 U1=18V，电源电压 U2未知。只闭合开关 S3、S4，滑动变阻器的滑片 P 移动到 a 位置，此时电压表示数 Ua为 3V，电流表示数 Ia=0.5A；滑片 P 由 a 位置移动到 b 位置时，只闭合开关 S2、S4，滑动变阻器连入电路的阻值是 Rb，此时电流表示数 Ib=0.3A，Rb:R2=5:4。求：
(1) Ra的阻值；
答案：6Ω
(2) 只闭合开关 S1、S2时，为保证电路安全，滑动变阻器连入电路中的阻值范围；
答案：36~100Ω
(3) 电源电压 U2。
答案：15V
答案：(1) 6Ω；(2) 36~100Ω；(3) 15V
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(1) 只闭合 S3、S4，滑动变阻器与 R2串联，电压表测 R1两端电压。
Ra=Ua/Ia=3V/0.5A=6Ω。
(2) 只闭合 S1、S2，R1与 R3串联。R3允许最大电流 0.5A，电流表量程 0~0.6A，电路最大电流 I大=0.5A。
电路最小总电阻：R总小=U1/I大=18V/0.5A=36Ω。
滑动变阻器最小阻值：R1 小=R总小−R3=36Ω−20Ω=16Ω。
电压表最大示数 15V，R3两端最小电压 U3 小=18V−15V=3V。
串联分压：U滑大/U3 小=R滑大/R3，15V/3V=R滑大/20Ω，解得 R滑大=100Ω。
滑动变阻器阻值范围：36~100Ω。
(3) 只闭合 S3、S4，R1与 R2串联：U2=Ia(Ra+R2)=0.5A×(6Ω+R2) ①
只闭合 S2、S4，Rb与 R3串联：U2=Ib(Rb+R3)=0.3A×(Rb+20Ω) ②
已知 Rb:R2=5:4 ③
联立①②③解得：U2=15V，R2=24Ω。