Question

【題目】如圖所示，電源電壓12V保持不變，小燈泡L的規格為”6V 3W”，滑動變阻器的最大阻值為12Ω，電流表的量程為0～3A．當開關S1、S2都斷開時，小燈泡L恰能正常發光，R1的阻值為Ω，當開關S1、S2都閉合時，要保證電路各元件安全，整個電路電功率的變化范圍是W．

Answer 1

【答案】12；24W～36
【解析】解：（1）當S1、S2都斷開時，R1與L串聯，燈正常發光時的電壓UL=6V，功率PL=3W， 因串聯電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=IL= = =0.5A，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R1兩端的電壓：
U1=U﹣UL=12V﹣6V=6V，
由I= 可得，R1的阻值：
R1= = =12Ω；（2）當S1、S2均閉合時，L短路，R1、R2并聯，電流表測量的是干路中的電流，
因電流表的量程為0～3A，所以，電路中的最大電流為3A，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，整個電路的最大電功率：
P大=UI大=12V×3A=36W；
當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，電路的總電阻最大，電路的總功率最小，
因并聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的總電阻：
R= = =6Ω，
電路消耗的最小總功率：
P小= = =24W，
所以，整個電路電功率的變化范圍是24W～36W．
所以答案是：12；24W～36．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： 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）；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才能得出正確答案．