Question

两只额定电压分别为 3V 和 6V 的小灯泡 L₁ 和 L₂，其中通过 L₂ 的电流与电压的关系图如图甲所示，将它们连接到如图乙所示的电路中，当闭合开关 S₁、S₂，断开 S₃，滑片 P 置于最左端时，调节电源，使电路中一只小灯泡正常发光，另一只不超过额定电压，则电源输出电流为 1.4A；当只闭合 S₃，滑片 P 置于最右端时，调节电源，同样使电路中仅一只小灯泡正常发光，另一只不超过额定电压，此时 L₂ 的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为：R₂：R=2:7.则 L₂ 正常工作时的电阻是________Ω，L₁ 的额定功率是________W，当 L₁ 与 L₂串联时，在一只小灯泡正常发光，另一只不超过额定电压的条件下，电源电压的调节范围是________。

Answer

6Ω 1.8W 5V-12V

【解析】

[1]L2正常工作时的电压U2额=6V，由图甲可知此时通过L2的电流I2额=1A，由可得，L2正常工作时的电阻：

；

[2]闭合开关S1、S2，断开S3，滑片P置于最左端时，L1和L2并联，由题知，电路中一只小灯泡正常发光，另一只不超过额定电压，因并联电路中各支路两端的电压，且U1额＜U2额，所以，L1正常发光，则此时的电源电压U=3V，由图甲可知，此时通过L2的电流I2=0.8A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，L1正常工作时的电流：

I1=I-I2=1.4A-0.8A=0.6A；

L1的额定功率：

P1额=U1额I1=3V×0.6A=1.8W；

[3]当只闭合S3，L1、L2和滑动变阻器串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L2的额定电流大于灯泡L1的额定电流，所以，正常发光的灯泡是L1，电路的电流I′=0.6A，当滑片P置于最左端时，电源的电压最小，由图甲可知，此时灯泡L2两端的电压U2=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的最小电压：

U最小=U1+U2=3V+2V=5V；

当滑片P置于最右端时，电源的电压最大，由图甲可知，此时灯泡L2两端的电压U2=2V，由U=IR和R2：R=2：7可得，L2两端的电压与变阻器两端的电压之比：

则滑动变阻器两端的电压：

；

则电源的最大电压：

U最大=U1+U2+UR=3V+2V+7V=12V，

所以，电源电压调节范围为5V～12V。