Question

【题目】在如图所示的电路中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R3=30Ω，温度对灯泡电阻的影响不考虑．求：
（1）只闭合开关S1时，电流表的示数是0.3A，则电源电压是多少？
（2）只闭合开关S2时，灯泡R1正常发光，电流表的示数是0.2A，则灯泡的额定功率是多大？
（3）闭合开关S1、S2、S3时，在不损坏电流表的情况下，则变阻器R2的最小值是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：只闭合开关S1时，只有R3连入电路，由I= 可知：

电源电压U=I3R3=0.3A×30Ω=9V；

（2）解：只闭合开关S2时，R1和R3串联，灯泡R1恰好正常发光；

由I= 可知R3两端的电压U3′=I′R3=0.2A×30Ω=6V；

根据串联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：

灯泡两端的电压为U1=U﹣U3′=9V﹣6V=3V，

由于灯泡L恰好正常发光，所以P额=U1I′=3V×0.2A=0.6W；

（3）解：闭合开关S1、S2、S3时，R3与滑动变阻器R2并联，电流表测干路中的电流；

由于I3=0.3A，则当电流表示数最大为0.6A时滑动变阻器连入电路的电阻最小，

根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：

I2大=I﹣I3=0.6A﹣0.3A=0.3A，

由I= 可得：

R滑小= = =30Ω．

【解析】（1）只闭合开关S1时，只有R3连入电路，利用U=IR即可求出电源电压；（2）只闭合开关S2时，R1和R3串联，灯泡R1恰好正常发光；根据欧姆定律和串联电路的特点即可求出灯泡两端的电压，利用P=UI求出灯泡L正常工作时的功率；（3）闭合开关S1、S2、S3时，R3与滑动变阻器R2并联，电流表测干路中的电流；当电流表示数最大为0.6A时，根据并联电路的特点即可求出滑动变阻器R2支路上的最大电流，根据R= 即可求出滑动变阻器的最小阻值．
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）)，还要掌握电功率的计算公式(计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相关知识才是答题的关键．