Question

【題目】在如圖所示的電路中，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，R3=30Ω，溫度對燈泡電阻的影響不考慮．求：
（1）只閉合開關S1時，電流表的示數是0.3A，則電源電壓是多少？
（2）只閉合開關S2時，燈泡R1正常發光，電流表的示數是0.2A，則燈泡的額定功率是多大？
（3）閉合開關S1、S2、S3時，在不損壞電流表的情況下，則變阻器R2的最小值是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：只閉合開關S1時，只有R3連入電路，由I= 可知：

電源電壓U=I3R3=0.3A×30Ω=9V；

（2）解：只閉合開關S2時，R1和R3串聯，燈泡R1恰好正常發光；

由I= 可知R3兩端的電壓U3′=I′R3=0.2A×30Ω=6V；

根據串聯電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：

燈泡兩端的電壓為U1=U﹣U3′=9V﹣6V=3V，

由于燈泡L恰好正常發光，所以P額=U1I′=3V×0.2A=0.6W；

（3）解：閉合開關S1、S2、S3時，R3與滑動變阻器R2并聯，電流表測干路中的電流；

由于I3=0.3A，則當電流表示數最大為0.6A時滑動變阻器連入電路的電阻最小，

根據并聯電路干路電流等于各支路電流之和可知：

I2大=I﹣I3=0.6A﹣0.3A=0.3A，

由I= 可得：

R滑小= = =30Ω．

【解析】（1）只閉合開關S1時，只有R3連入電路，利用U=IR即可求出電源電壓；（2）只閉合開關S2時，R1和R3串聯，燈泡R1恰好正常發光；根據歐姆定律和串聯電路的特點即可求出燈泡兩端的電壓，利用P=UI求出燈泡L正常工作時的功率；（3）閉合開關S1、S2、S3時，R3與滑動變阻器R2并聯，電流表測干路中的電流；當電流表示數最大為0.6A時，根據并聯電路的特點即可求出滑動變阻器R2支路上的最大電流，根據R= 即可求出滑動變阻器的最小阻值．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功率的計算公式(計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關知識才是答題的關鍵．