Question

【题目】.如图所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为10 V，滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”。 闭合开关，当滑片P置于距左端三分之一处，灯泡正常发光，电流表指针满偏，电表表盘如图所示。

(1) 求灯泡的额定功率___和电源电压____。

（2）用定值电阻R2替代小灯泡，再将另一电压表V2接入电路，其它部分电路连接不变。闭合开关，当滑片P置于某一位置时，两个电压表指针偏转的角度相同，且表V2示数大于表V1的示数，两种电表指针偏转角度之比为2:1。求R2可能的阻值____

Answer 1

【答案】 6W 12V 40 Ω或50 Ω

【解析】分析:（1）由图知，闭合开关时，灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端电压，电流表测电路中电流，P在距左端1/3处时，灯正常发光，电流表满偏，根据变阻器规格可知电流表量程和读数，由计算灯泡的额定功率，由计算变阻器两端电压，从而计算出电源电压；

（2）用定值电阻R2替代小灯泡，R2与变阻器R1串联，根据电压表偏转角度相同，V2示数大于表V1的示数确定电压表量程和读数，由两种电表偏转角度2：1判断电流表可能示数，从而根据电路特点和欧姆定律计算R2可能的阻值。

解答：（1）由电路图知，闭合开关时，L与变阻器R1串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流，P在距左端1/3处时（连入电路的阻值为，灯正常发光，电流表满偏，因为变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电流表使用的是0-0.6A量程，所以此时，由可得，灯泡的额定功率：，由欧姆定律可得，变阻器R1两端电压：，所以电源电压

；

（2）用定值电阻R2替代小灯泡，R2与变阻器R1串联，其它部分电路连接不变，

①若电压表V2并联在R2两端，如图所示：

两个电压表指针偏转的角度相同，且V2示数大于表V1的示数，所以V2使用0-15V量程，V1使用0-3V量程，且U2=5U1，所以，，电压表偏转2大格，两种电表指针偏转角度之比为2：1，若电流表偏转是电压表偏转的2倍，则电流表示数为0.4A，所以，若电压表偏转是电流表的2倍，则电流表示数为0.2A，所以；

②若电压表V2并联在电源两端，如图所示：

则：U2=12V，则，电压表的指针偏转了24小格，若电流表偏转是电压表偏转的2倍，即电流表偏转48小格，不可能；若电压表偏转是电流表的2倍，即电流表偏转12格，则电流表示数为，由串联电路特点和欧姆定律可得：。

答：（1）灯泡的额定功率为6W，电源电压为12V；

（2）若电压表V2并联在R2两端，R2可能25Ω或50Ω；若电压表V2并联在电源两端，R2为40Ω。