题目内容
【题目】如图所示的电路中，灯泡L上标有“8V 4W”字样，R2的阻值为8Ω。电流表的量程为0~0.8A，电压表的量程为0~3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光；当开关闭合S3，断开S1、S2时，移动滑片，当滑片移到中点和移到左端时，小灯泡消耗的功率之比为9:4。求：
（1）灯泡L的电阻
（2）滑动变阻器的最大阻值R1
（3）当开关闭合S2，断开S1、S3时，试求出在不超过电流表和电压表量程的情况下，电阻R2消耗功率的变化范围。
【答案】（1）16Ω；（2）32Ω；（3）3.125W---5.12W
【解析】
当开关S1、S2、S3都闭合时，此时灯泡L与R2并联，灯泡L正常发光，故电源电压为灯泡额定电压8V；
（1）根据P=UI=
得灯泡L的电阻：RL=
=
=16Ω；
（2）当闭合开关S3，断开S1、S2时，R1与L串联，由P=I2R可得，滑片移至中点和移至最左端时，小灯泡消耗的功率之比：
=
=
=9：4，解得：
=3：2，因电压一定时，电流与电阻成反比，所以，=
=3：2，解得R1=2RL=2×16Ω=32Ω；
（3）由题知，电源电压为8V，当闭合开关S2，断开S1、S3时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：I=
=
=1A>0.8A，则电路中的最大电流I大=0.8A，电阻R2消耗的最大电功率：P2大=I2大R2=(0.8A)2×8Ω=5.12W；电压表的量程为0~3V，当变阻器两端电压为3V时，电路中电流最小，此时R2两端电压为8V-3V=5V，此时R2消耗的功率最小：P2小=
=
=3.125W。
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