Question

如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R₁为定值电阻，滑动变阻器R₂上标有“10Ω   0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，电压表V的量程为0～3V，忽略温度对灯丝电阻的影响．求：

（1）灯泡L的电阻；

（2）闭合S、S₁与S₂时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R₁的阻值；

（3）闭合S，断开S₁与S₂时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R₂接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围．

Answer

（1）12Ω；（2）6V；6Ω； （3）1.5Ω～6Ω；3W～4.8W

【解析】

（1）．灯泡L的电阻：

RL===12Ω;

（2）．S、S1与S2均闭合时，电压表和R2被短路，L与R1并联后接在电源上，L正常

发光:

电源电压：U=U1=UL=UL额=6V

通过灯L的电流:

IL=IL额==0.5A

电流表测干路电流：I=1.5A,

通过R1电流I1=I-IL=1.5A-=0.5A=1A

R1阻值：

R1===6Ω

（3）．闭合S，断开S1与S2时，L断路，R1与R2串联，电压表测R2两端电压．为保证电流表和R2的安全，则：

U2=R2=R23V

解得：R2≤6Ω

电流表A的量程为0～3A ，R2上标有“10Ω 0.8A”，因此电流最大等于0.8A，

I==0.8A,

解得：1.5Ω，

所以，滑动变阻器的取值范围为：1.5Ω≤R2≤6Ω

当R2阻值最大时，电路总电阻最大，电路总功率最小

电路总功率的最小值为：

Pmin===3W

当R2阻值最小时，电路总电阻最小，电流最大，电路总功率最大

电路总功率的最大值为：Pmax=UImax=6V×0.8A=4.8W

电路总功率的变化范围为：3W～4.8W

答（1）．灯泡L的电阻为12Ω；

（2）．电源电压U为6V,R1的阻值为6Ω；

（3）．闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是1.5Ω～6Ω，电路总功率的变化范围是3W～4.8W．