Question

【題目】如圖，燈L上標(biāo)有“12V 3.6W”，定值電阻R1的阻值為18Ω，滑動變阻器R2上標(biāo)有“50Ω 1A”，電源的電壓保持不變。求：

（1）燈L正常發(fā)光時的電阻?

（2）當(dāng)S1、S2均閉合，燈L正常發(fā)光，電流表、電壓表的量程分別為0~3A，0~15V，在保證電路安全的前提下，電流表示數(shù)的最大值為多少?

（3）當(dāng)S1、S2均斷開時，電流表、電壓表的量程分別改接為0~0.6A，0~3V，在保證電路安全的前提下，R1消耗的功率范圍為多少?

Answer 1

【答案】(1) 40Ω；(2) 1.3A；(3) 4.5W～6.48W

【解析】

(1)由于燈L上標(biāo)有“12V 3.6W”，由知道，燈L正常發(fā)光時的電阻是：

(2)由圖知道，當(dāng)S1、S2均閉合，L與R2 并聯(lián)，燈L正常發(fā)光，所以，電源電壓是：

U=U額 =12V，

滑動變阻器R2上標(biāo)有“50Ω，1A”，所以，滑動變阻器允許通過最大電流1A，由歐姆定律知道，燈泡此時的電流是：

，

電流表測干路電流，電流表的量程為0～3A，由并聯(lián)電路的電流特點可得電流表的最大值為：

I最大 =I滑最大 +IL =1A+0.3A=1.3A；

(3)當(dāng)S1、S2均斷開時，R1、R2 串聯(lián)，電流表測電路中電流、電壓表測R2兩端電壓，當(dāng)滑片在左端時，R2 連入阻值為0，此時電路中電流是：

由于串聯(lián)電路中電流處處相等，電流表量程0-0.6A，所以，電路中電流最大是0.6A，R1消耗的最大功率是：

P1最大 =I最大2 R1 =（0.6A）2 ×18Ω=6.48W；

電壓表量程0-3V，當(dāng)電壓表示數(shù)最大時，變阻器連入阻值最大，電流最小，R1的電功率最小，由串聯(lián)電路特點知道，此時R1兩端電壓是：

U1最小=U-U2最大=12V-3V=9V，

R1消耗的最小功率是：

所以，R1消耗的功率范圍是：4.5W～6.48W。

答：(1)燈L正常發(fā)光時的電阻為40Ω；

(2)當(dāng)S1、S2均閉合，在保證電路安全的前提下，電流表示數(shù)的最大值為1.3A；

(3)當(dāng)S1、S2均斷開時，在保證電路安全的前提下，R1消耗的功率范圍為4.5W～6.48W。