Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈泡L上標有“6V 3W”的字樣，R1為定值電阻，滑動變阻器R2上標有“10Ω 0.8A”的字樣，電流表A的量程為0～3A，電壓表V的量程為0～3V，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：

（1）燈泡L的電阻；

（2）閉合S、S1與S2時，燈泡L正常發光，電流表A的示數為1.5A，求電源電壓U和R1的阻值；

（3）閉合S，斷開S1與S2時，在確保電路安全的前提下，求滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍和電路總功率的變化范圍。

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）6V；6Ω； （3）1.5Ω～6Ω；3W～4.8W

【解析】

（1）．燈泡L的電阻：

RL===12Ω;

（2）．S、S1與S2均閉合時，電壓表和R2被短路，L與R1并聯后接在電源上，L正常

發光:

電源電壓：U=U1=UL=UL額=6V

通過燈L的電流:

IL=IL額==0.5A

電流表測干路電流：I=1.5A,

通過R1電流I1=I-IL=1.5A-=0.5A=1A

R1阻值：

R1===6Ω

（3）．閉合S，斷開S1與S2時，L斷路，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端電壓。為保證電流表和R2的安全，則：

U2=R2=R23V

解得：R2≤6Ω

電流表A的量程為0～3A ，R2上標有“10Ω 0.8A”，因此電流最大等于0.8A，

I==0.8A,

解得：1.5Ω，

所以，滑動變阻器的取值范圍為：1.5Ω≤R2≤6Ω

當R2阻值最大時，電路總電阻最大，電路總功率最小

電路總功率的最小值為：

Pmin===3W

當R2阻值最小時，電路總電阻最小，電流最大，電路總功率最大

電路總功率的最大值為：Pmax=UImax=6V×0.8A=4.8W

電路總功率的變化范圍為：3W～4.8W

答（1）．燈泡L的電阻為12Ω；

（2）．電源電壓U為6V,R1的阻值為6Ω；

（3）．閉合S，斷開S1與S2時，在確保電路安全的前提下，求滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍是1.5Ω～6Ω，電路總功率的變化范圍是3W～4.8W。