Question

如图甲所示，电源电压不变。小灯泡L的额定电压为6 V，滑动变阻器R₁的规格为“40 Ω2 A”，电流表的两个量程是0～0.6 A和0～3 A．只闭合S，移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为12 Ω时灯泡正常发光，图乙是灯泡和滑动变阻器的U－I的变化图像。

(1)求灯泡的额定功率和电源电压；

(2)若三个开关都闭合，将电流表（与的规格相同）接入电路，移动滑动变阻器滑片后，在保证电路安全的前提下，使两电流表同时达到满偏，求电阻R₀的可能阻值。

Answer

(1) 3 W，12；(2)；(3) 4 Ω或5 Ω或20 Ω

【解析】

【解析】
(1)只闭合开关S，灯泡L和滑动变阻器R1串联，且灯泡L正常发光，由U－I图像可知UL＝UP＝6 V，此时流过滑动变阻器的电流IP＝＝＝0.5 A

串联电路电流处处相等，故IL＝IP＝0.5 A

则小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝6 V×0.5 A＝3 W

电源电压等于灯泡两端电压和滑动变阻器两端电压之和

即U总＝UL＋UP＝6 V＋6 V＝12 V

(2)当三个开关都闭合时，灯泡L被短路，定值电阻R0与滑动变阻器R1并联，两电流表同时达到满偏，由于滑动变阻器允许通过的最大电流是2 A，所以只能接0～0.6 A量程

电流表则可以选0～0.6 A或0～3 A量程

①若将电流表接在干路中，只能选择量程为0～3 A量程，满偏时的示数I总＝3 A， I1＝0.6 A，则I2＝3 A－0.6 A＝2.4 A

则R0＝＝＝5 Ω

②若将电流表与R0串联

若选择量程为0～3 A量程，满偏时的示数I0＝3 A，

则R0′＝＝＝4 Ω

若选择量程为0～0.6 A量程，满偏时的示数I″0＝0.6 A。

则R′0＝＝＝20 Ω

综上所述，电阻R0的阻值可能为4 Ω或5 Ω或20 Ω