如圖*所示的電路，電源電壓保持不變．小燈泡L標有“4V，1.6W”字樣，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值...

問題詳情：

如圖*所示的電路，電源電壓保持不變．小燈泡L標有“4V，1.6W”字樣，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2=20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．請畫出該題的各個等效電路圖．求：

（1）小燈泡正工作時的電阻是多少？

（2）只閉合開關S、S2和S3，移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時，R2消耗的電功率為1.25W．此時滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少？

（3）只閉合開關S和S1，移動滑動變阻器R1的滑片P，小燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示，在保*各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值範圍是多少？

【回答】

解：（1）小燈泡正常發光時兩端的電壓UL=4V，由圖乙可知通過燈泡的電流IL=0.4A，

由I=可得，小燈泡正工作時的電阻：

RL===10Ω；

（2）閉合開關S、S2和S3時，等效電路圖如下圖所示：

因並聯電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，由P=可得，電源的電壓：

U===5V，

由I=可得，電路中的總電阻：

R===10Ω，

因並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和，

所以， =+，即=+，

解得：R2=20Ω；

（3）只閉合開關S和S1時，等效電路圖下圖所示：

因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光時的電流為0.4A，電流表的量程為0～0.6A，

所以，電路中的最大電流I大=0.4A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

此時電路中的總電阻：

R′===12.5Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：

R1小=R′﹣RL=12.5Ω﹣10Ω=2.5Ω，

當電壓表的示數U1大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和，

所以，燈泡兩端的電壓：

UL′=U﹣U1大=5V﹣3V=2V，

由圖象可知，通過燈泡的電流即電路中的電流I小=0.25A，

則滑動變阻器接入電路中的最大阻值：

R1大===12Ω，

所以，滑動變阻器R1允許的取值範圍是2.5Ω～12Ω．

答：（1）小燈泡正工作時的電阻是10Ω；

（2）只閉合開關S、S2和S3，移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時，滑動變阻器R1接入電路中的阻值是20Ω；

（3）只閉合開關S和S1，移動滑動變阻器R1的滑片P，在保*各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值範圍是2.5Ω～12Ω．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題