Question

【题目】如图所示，R0是阻值为80 Ω的定值电阻，R为滑动变阻器，其上标有“100 Ω　3 A”字样，电流表A1的量程为0～0.6 A，电流表A2的量程为0～3 A，灯泡上标有“8 V　1.6 W”字样。求：

(1)灯泡的额定电流；

(2)闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡正常发光，求电源电压的大小；

(3)开关S、S1、S2都闭合时，在不损坏电流表的前提下，求R消耗电功率的最小值和最大值。

Answer 1

【答案】（1）0.2A； （2） 24V； （3）R消耗电功率的最小值为5.76W、最大值为64.8W．

【解析】解：（1）由P=UI可知，灯泡的额定电流。

（2）闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡L与电阻R0串联，灯泡正常发光，则电路中的电流I=IL=0.2A，

所以电源电压U=UL+U0=8V+0.2A×80Ω=24V。

（3）开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，电阻R0与滑动变阻器R并联，电流表A1测通过电阻R0的电流，电流表A2测干路中的总电流。

由于滑动变阻器的最大电阻为R大=100Ω，则R消耗电功率的最小值为：。

此时通过电阻R0的电流，

已知电流表A1测通过电阻R0的电流，电流表A2测干路中的总电流，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，所以，通过R的最大电流为：Imax=I-I0=3A-0.3A=2.7A，

R消耗电功率的最大值为：Pmax=UImax=24V×2.7A=64.8W。

所以，在不损坏电流表的前提，R消耗电功率的最小值和最大值分别为5.76W、64.8W。

答：（1）灯泡的额定电流为0.2A。（2）电源电压为24V。（3）在不损坏电流表的前提，R消耗电功率的最小值和最大值分别为5.76W、64.8W。