如圖所示的電路中，電源電壓恆為18V，燈泡L標有“9V4.5W”字樣，電壓表的量程為0～15V，電流表的量程為...

問題詳情：

如圖所示的電路中，電源電壓恆為18V，燈泡L標有“9V 4.5W”字樣，電壓表的量程為0～15V，電流表的量程為0〜0.6A，滑動變阻器標有“100Ω  1A”字樣，當只閉合開關S1時，燈泡恰能正常發光，不計燈泡電阻隨温度的變化．求：

（1）定值電阻R0的阻值；

（2）只閉合開關S2，電壓表示數為12.6V，電流表的示數；

（3）只閉合開關S2，在電錶的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，電路消耗的總功率變化範圍．

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）只閉合S1時，燈泡L和R0串聯，且燈泡正常發光；根據P=UI的變形公式求出電路中電流，然後根據歐姆定律的應用求出R0的阻值；

（2）只閉合開關S2，滑動變阻器與燈泡串聯；根據串聯電路電壓規律求出燈泡兩端電壓，再根據歐姆定律求出電路電流，即電流表的示數；

（3）只閉合開關S2，滑動變阻器與燈泡串聯；當燈泡兩端電壓為9V時，滑動變阻器接入電路的阻值最小，根據歐姆定律求出電路中的電流，並結合電流表的量程確定電路中的最大電流，再根據P=UI求出電路中的最大功率；

當電壓表的示數為15V時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，電路中的電流最小，根據歐姆定律和P=UI求出最小功率．

【解答】解：（1）只閉合S1時，燈泡L和R0串聯，且燈泡正常發光；

由P=UI可知，此時電路中的電流：I0=IL===0.5A；

由I=可知，R0的阻值：R0===18Ω；

（2）只閉合開關S2，滑動變阻器與燈泡串聯；

當電壓表示數為12.6V時，燈L兩端電壓為：UL=U﹣UR=18V﹣12.6V=5.4V；

電流表的示數：I===0.3A；

（3）只閉合開關S2，滑動變阻器與燈泡串聯；

由P=可知，燈絲的電阻：RL===18Ω；

當燈泡兩端電壓為9V時，滑動變阻器接入電路的阻值最小，此時電路中的電流：I最大=IL=0.5A＜0.6A，因此電路中的最大電流為0.5A；

電路中的最大功率：P最大=UI最大=18V×0.5A=9W；

當電壓表的示數為15V時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，電路中的電流最小，此時電路中的電流：I最小===A；

電路中的最小功率：P最小=UI最小=18V×A=3W；

電路消耗功率的範圍為3W～9W．

答：（1）定值電阻R0的阻值為18Ω；

（2）只閉合開關S2，電壓表示數為12.6V，電流表的示數為0.3A；

（3）電路消耗功率的範圍為3W～9W．

知識點：電功率

題型：計算題