题目内容
如图所示电路中，电源电压6V恒定，灯L1的额定功率是1.8W，L2的规格为“6V 1.2W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响．求：（注：求解时画出相应的等效电路图）
（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，灯泡L1正常工作，电流表的示数是多大？
（2）滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，电压表的读数是多少？
（3）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，只闭合开关S1、S3，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，灯泡L2的功率变化范围．
解：（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，等效电路图如图所示：
∵灯泡L1正常发光
∴灯泡两端的电压和电源的电压相等，
∴电流表的示数I=
=
=0.3A．
（2）滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，等效电路图如图所示：
灯泡L1的电阻R1=
=
=20Ω，
此时电路中的电流I′=
=
=
A，
电压表的示数U滑=I′R滑=A×50Ω≈4.3V．
（3）只闭合开关S1、S3时，等效电路图如图所示：
L2的额定电流I2=
=
=0.2A，
L2的电阻R2=
=
=30Ω，
当电压表的示数为3V即灯泡两端的电压为U2min=6V-3V=3V时，灯泡L2的功率最小，
Pmin=
=
=0.3W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，UL=U=6V，灯泡L2的功率最大，
Pmax=P2=1.2W．
灯泡L2的功率变化范围为0.3W～1.2W．
答：（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，灯泡L1正常工作，电流表的示数是0.3A；
（2）滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，电压表的读数约为4.3V；
（3）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，只闭合开关S1、S3，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，灯泡L2的功率变化范围为0.3W～1.2W．
分析：（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，电路为L1的简单电路，此时灯泡L1正常发光，两端的电压和电源的电压相等，根据I=
求出此时电流表的示数；
（2）滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，滑动变阻器与灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，先根据欧姆定律求出灯泡L1的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（3）只闭合开关S1、S3时，滑动变阻器与灯泡L2串联，先根据P=UI求出L2的额定电流，再根据欧姆定律求出其电阻，当电压表的示数为3V时，灯泡L2的功率最小，根据串联电路的电压特定求出灯泡两端的电压，再根据P=
求出其大小；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，灯泡L2的功率最大，此时灯泡的功率与额的功率相等，进一步得出灯泡L2的功率变化范围．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是对电路图的分析和画出开关闭合、断开时的等效电路图．
∵灯泡L1正常发光
∴灯泡两端的电压和电源的电压相等，
∴电流表的示数I=
==0.3A．（2）滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，等效电路图如图所示：
灯泡L1的电阻R1=
==20Ω，此时电路中的电流I′=
==A，电压表的示数U滑=I′R滑=
A×50Ω≈4.3V．（3）只闭合开关S1、S3时，等效电路图如图所示：
L2的额定电流I2=
==0.2A，L2的电阻R2=
==30Ω，当电压表的示数为3V即灯泡两端的电压为U2min=6V-3V=3V时，灯泡L2的功率最小，
Pmin=
==0.3W；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，UL=U=6V，灯泡L2的功率最大，
Pmax=P2=1.2W．
灯泡L2的功率变化范围为0.3W～1.2W．
答：（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，灯泡L1正常工作，电流表的示数是0.3A；
（2）滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，电压表的读数约为4.3V；
（3）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，只闭合开关S1、S3，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，灯泡L2的功率变化范围为0.3W～1.2W．
分析：（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，电路为L1的简单电路，此时灯泡L1正常发光，两端的电压和电源的电压相等，根据I=
求出此时电流表的示数；（2）滑动变阻器的滑片P放在b端时，闭合开关S1、S2，断开开关S3后，滑动变阻器与灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，先根据欧姆定律求出灯泡L1的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（3）只闭合开关S1、S3时，滑动变阻器与灯泡L2串联，先根据P=UI求出L2的额定电流，再根据欧姆定律求出其电阻，当电压表的示数为3V时，灯泡L2的功率最小，根据串联电路的电压特定求出灯泡两端的电压，再根据P=
求出其大小；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，灯泡L2的功率最大，此时灯泡的功率与额的功率相等，进一步得出灯泡L2的功率变化范围．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是对电路图的分析和画出开关闭合、断开时的等效电路图．
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