题目内容
【题目】如图所示,电源电压恒为6V,灯L标有“6V 2W”字样(灯丝电阻不变),R1=36Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.2A.求:
(1)R2的最大阻值_____;
(2)当S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数_____,________;
(3)当S1、S2都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围_______.
【答案】 24Ω 0.5A 0V 1W-2W
【解析】(1)由可得: ,当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,滑动变阻器R2与灯L串联,根据 可得:总电阻;根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和,即,所以,滑动变阻器的最大阻值: 。
(2)当S1、S2都闭合时,变阻器R2被短路电压表的示数为0V,此时电阻R1与灯L并联,电流表测干路电流;根据并联电路各支路两端的电压都相等,即,通过电阻R1的电流,通过灯L的电流,干路电流,即电流表的示数为0.5A。
(3)当S1、S2都断开时,滑动变阻器R2与灯L串联,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时,电路中的总电阻最小时,根据可知:电路消耗的功率最大,此时电路中只有灯L且正常发光,通过灯L的电流,所以电路消耗的最大功率;当电压表的示数为3V时,滑动变阻器允许接入的电阻最大,电路中的总电阻最大,根据可知:电路消耗的功率最小,此时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: ,电路中的电流: ,电路消耗的最小功率: ;当S1、S2都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围为1W~2W。
答:(1)R2的最大阻值为24Ω;
(2)当S1、S2都闭合时,电流表为0.5A;电压表为0V;
(3)当S1、S2都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围为1W~2W