Question

（6分）如圖所示，電路的電源電壓和燈泡電阻不變，R₁＝5 Ω，燈L標有“6V 3.6W”字樣，電流表量程為0～3 A，滑動變阻器標有“2A”字樣．

（1）只閉合S₁時，小燈泡正常發光，求：電流表、電壓表的示數和電源電壓．
（2）閉合S₁、S₂、S₃，滑片移到b端時，電流表的示數為I_總＝2 A，求變阻器的最大阻值．

Answer 1

（1）只閉合S₁時，通過電路中的電流I= P_額/ U_額=3.6W/6V=0.6A，電壓表的示數U₁=IR₁=0.6A×5Ω=3V，電源電壓U= U_額+U₁=6V+3V=9V。（2）閉合S₁、S₂、S₃，滑片移到b端時，通過R₁的電流I₁=U/R₁=9V/5Ω=1.8A，通過R_ab的電流I_ab=I_總－I₁=2A－1.8A=0.2A，滑動變阻器的最大阻值R_ab=U/I_ab=9V/0.2A=45Ω。

試題分析：由題意知：定值電阻R₁＝5Ω，U_額=6V，P_額=3.6W，（1）只閉合S₁時，燈L與電阻R₁串聯接入電路，電壓表所測電壓為R₁兩端電壓U₁，小燈泡正常發光，則通過電路中的電流I= P_額/ U_額=3.6W/6V=0.6A，電壓表的示數U₁=IR₁=0.6A×5Ω=3V，電源電壓U= U_額+U₁=6V+3V=9V。（2）閉合S₁、S₂、S₃，滑片移到b端時，電阻R₁與滑動變阻器R_ab并聯接入電路，電流表的示數為I_總＝2 A，通過R₁的電流I₁=U/R₁=9V/5Ω=1.8A，通過R_ab的電流I_ab=I_總－I₁=2A－1.8A=0.2A，滑動變阻器的最大阻值R_ab=U/I_ab=9V/0.2A=45Ω。