Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變，電源電壓U=6V，R1＝6Ω，滑動變阻器R3的最大阻值為20Ω，小燈泡R2標有（6V 3W）字樣，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V。

（1）小燈泡R2正常工作時的電阻是多少？

（2）閉合開關S1、S2和S3后，通電10秒鐘，整個電路消耗的電能是多大？

（3）在不損壞各元件的情況下，只閉合開關S2時，電路消耗的功率變化范圍是多少？

Answer 1

【答案】（1）12 歐 （2）9J （3）1.5W—3W

【解析】試題分析： （1）小燈泡R2標有（6V 3W）字樣，知道燈泡的額定電壓6V，額定功率

3W，燈泡的電阻

（2）U=6V，R1＝6Ω R2=12Ω，閉合開關S1、S2和S3后，電阻R1和燈泡R2并聯，電路中的總電流I=6V/6Ω+6V/12Ω=1.5A，電路中的總功率P=UI=6V×1.5A=9J；

（3）只閉合S2時，電路中有R2和滑動變阻器R3接入電路，當R3最大為20Ω時，電路中電流I=6V/(12Ω+20Ω)=0.19A，電流表不損壞，但R3兩端的電壓3.8V，電壓表損壞。因此滑動變阻器不能到達20Ω，當電壓表為3V時，燈泡分壓為3V，電路中的電流為I=3V/12Ω=0.25A，電流表不損壞，此時電流消耗的最小功率P=UI=6V×0.25A=1.5W；當燈泡到達額定電流時，I=P/U=3W/6V= 0.5A，電路中消耗功率最大P=UI=6V×0.5A=3W；電路中消耗的功率范圍是1.5W—3W。