Question

如图甲所示，L是标有“”的小灯泡，其I-U关系如图乙所示，R₁是标有“”的定值电阻，R₂是标有“”的变阻器，电压表量程0~3V。当开关S₁、S₂、S₃都闭合，且将滑片P调至a位置时，灯泡正常发光，电流表示数为0.8A。

(1)求电阻R₁的阻值；

(2)断开S₁，闭合S₂、S₃，调节滑动变阻器，电压表的示数为3V，求小灯泡1min消耗的电能；

(3)闭合开关S₁、S₂，断开开关S₃，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器的滑片移动的过程中，电阻R₁的电功率变化范围。

Answer

(1)；(2)；(3)0.45W~1.8W

【解析】

(1)当开关S1、S2、S3都闭合，且将滑片P调至a位置时，R1与L并联，由灯泡正常发光可知电源电压，由图乙可知，根据并联电路电流规律可知流过电阻R1的电流是

那么电阻R1的阻值是

(2)断开开关S1，闭合开关S2、S3时，R2与L串联，根据串联电路电压规律可知，小灯泡两端的电压是

从图乙可以看到，这时流过小灯泡的电流是0.4A，则小灯泡1min消耗的电能是

(3)闭合开关S1、S2，断开开关S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，为了安全，

当电路中的电流最大时，这时电阻最小，而滑片P在a端时，电路中的总电阻最小，电流大小是

这时电路是安全的，电阻R1的电功率达到最大，大小是

这是一个串联电路，当滑动变阻器的电压最大时，电阻R1的电压最小，那么流过R1的电流最小，那么电阻R1的电功率最小，即滑动变阻器的最大电压是3V，电阻R1的电压是

电阻R1的最小电功率是

综上所述，电阻R1的电功率变化范围是0.45W~1.8W。

答：(1)电阻R1的阻值是；(2)小灯泡1min消耗的电能是；(3)滑动变阻器的滑片移动的过程中，电阻R1的电功率变化范围是0.45W~1.8W。