Question

如图所示，电源电压12V，且保持不变，R₁=24Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持不变。求：

（1）小灯泡正常工作时的电流和电阻。

（2）闭合开关S、S₁、S₂，滑动变阻器调到阻值最大处，电流表示数为1A，求R₂的最大值。

（3）闭合开关S，断开开关S₁、S₂，安全使用的情况下，电路的最大功率。

Answer

（1）0.5A， 12Ω；（2）24Ω；（3）6W。

【解析】(1)由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝0.5A，由I＝可得，灯泡正常工作时的电阻：RL＝＝12Ω；(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,R1与R2并联，电流表测干路电流，此时电路中的总电阻：I＝＝12Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以,+,即 +,解得：R2＝24Ω；(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以,安全使用的情况下,电路中的最大电流I大＝0.5A，则电路的最大功率：P大＝UI大＝12V×0.5A＝6W.

答：(1)小灯泡正常工作时的电流为0.5A，电阻为12Ω；(2)R2的最大值为24Ω；(3)闭合开关S,断开开关S1、S2，安全使用的情况下，电路的最大功率为6W.