Question

如图所示，灯泡L₁（3V  1. 2W），R₀为定值电阻，滑动变阻器R（ 2A），电源电压可调。将滑动变阻器滑片P置于最右端，只闭合S₃时，调节电源电压，使灯泡L₁正常发光，这时测得R₀两端的电压，电路消耗的功率为4. 4W。求：

（1）灯泡L₁正常发光时的电阻R₁；

（2）滑动变阻器的最大阻值；

（3）用灯泡L₂（6V  6W）代替电路中的R₀，通过灯泡L₂的电流与其两端电压的关系如图所示，在保证电路安全和至少有一只灯泡正常发光的条件下：

①只闭合开关S₃时，电源的电压最高不能超过多少伏？

②断开开关S₃，同时闭合S₁和S₂时，电源的电压最低不能低于多少伏？

Answer

（1）7.5Ω（2）10Ω（3）8V（4）3V

【解析】

（1）L1正常发光时的电阻是：=7.5Ω

（2）只闭合S3时，L1、R0与R串联，滑片P置于最右端，L1正常发光，由知道，

通过电路的电流是：

R0两端电压是，=10Ω

电路消耗的功率为4. 4W， =27.5Ω

=27.5Ω-7.5Ω-10Ω=10Ω

（3）①只闭合S3，L1、L2及变阻器R串联，把滑片P置于最右端，使小灯泡L1正常发光，此时电路两端电压即为电源电压最大值。

电路中电流是：

由图像知道：时，

电源电压最大值是：=3V+1V+0.4A×10Ω=8V

②闭合开关S1、S2，断开S3，L1、L2并联后与变阻器R串联，把滑片P置于最左端，使小灯泡L1正常发光，此时电路两端电压即为电源电压最小值，且最小值是：。