小雞孵化器的電路如圖所示，在一般情況下，只需燈光照明，電源電壓爲72V，R1爲定值電阻，R2爲發熱電阻絲改成的...

問題詳情：

小雞孵化器的電路如圖所示，在一般情況下，只需燈光照明，電源電壓爲72V，R1爲定值電阻，R2爲發熱電阻絲改成的滑動變阻器，其上標有“100Ω 3A”字樣，電流表A2的量程爲0～3A，燈泡上標有“12V  3W”的字樣．求：

（1）燈泡正常工作時的電流和電阻；

（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡正常發光，求R1的阻值；

（3）S、S1、S2均閉合時，求R2消耗的最大電功率和最小電功率．

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）根據燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，可利用公式I=計算出燈泡L正常工作時的電流，根據歐姆定律即可求出電阻．

（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡L與電阻R1串聯，而此時燈泡正常工作，從而可以判斷出燈泡兩端的電壓，知道電源電壓，利用串聯電路電壓的特點計算出電阻R1兩端的電壓，又知道此時通過燈泡的電流，再利用公式R=計算出R1的阻值．                                      

（3）S、S1、S2均閉合時，電阻R1和滑動變阻器R2並聯，燈泡被短路，電流表A1測通過電阻R1的電流，電流表A2測幹路中的總電流．知道電源電壓，利用並聯電路電壓的特點判斷出電阻R1和滑動變阻器R2兩端的電壓，知道滑動變阻器的最大電阻，可利用公式P=計算出R2上消耗電功率的最小值．知道定值電阻R1兩端的電壓和R1的阻值，可利用公式I=計算出此時通過R1的電流，又知道電流表A2量程爲0～3A，從而可以判斷出幹路中的最大電流，再利用並聯電路電流的特點計算出通過R2的最大電流，再利用公式P=UI計算出求R2上消耗電功率的最大值．

【解答】解：（1）由P=UI可知燈泡L正常工作時的電流爲：IL===0.25A，

由I=得：電阻R===48Ω．

（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡L與電阻R1串聯，而此時燈泡正常工作，

則此時電路中的電流爲I=I額=0.25A，燈泡兩端的電壓爲UL=U額=12V，而電源電壓爲U=72V，

根據串聯電路的總電壓等於各電阻兩端的電壓之和可知：

電阻R1兩端的電壓爲：U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V，

由I=可知電阻R1的阻值爲：

R1===240Ω．

（3）S、S1、S2均閉合時，電阻R1和滑動變阻器R2並聯，電源電壓爲U=72V，

則U1=U2=U=72V，

而滑動變阻器的最大電阻爲R大=100Ω，

R2消耗電功率的最小值爲：P小===51.84W．

電阻R1的阻值爲240Ω，而U1=U2=U=72V，

此時通過R1的電流爲：I1===0.3A，

電流表A1測通過電阻R1的電流，電流表A2測幹路中的總電流，電流表A1的量程爲0～0.6A，電流表A2的量程爲0～3A，

通過R2的最大電流爲：I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A，

R2消耗電功率的最大值爲：P大=UI2=72V×2.7A=194.4W．

答：（1）燈泡正常工作時的電流是0.25A，電阻爲48Ω．

（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡正常工作，電阻R1的阻值爲240Ω．

（3）S、S1、S2均閉合時，R2上消耗電功率的最小值爲51.84W、最大值爲194.4W．

知識點：電功率

題型：計算題