Question

【题目】如图所示电路，电源电压和灯泡L阻值均保持不变，电流表的量程为0~0．6A,电压表的量程为0~15 V，灯泡L标有“12V 6W”字样，定值电阻R0=18Ω。只闭合开关S、S2，，当滑动变阻器滑片P移到中点时，电压表示数为3V；当滑动变阻器滑片P移到最右端时，电压表示数为5V。求：

（1）灯泡L的电阻值；

（2）电源电压；

（3）只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，若两 电表的示数均不超过量程，电路消耗的总功率的范围。

Answer 1

【答案】（1）24Ω；（2）15V；（3）7．5W~9W

【解析】试题分析：（1）根据公式P=UI得，灯泡的额定电流：I额=P额/U额=6W/12V=0．5A，根据公式I=U/R得，灯泡的电阻R=U额/I额=12V/0．5A=24Ω；（2）设电源电压为U，滑动变阻器的最大阻值为R，当P在中点时，灯泡L与R串联：（U-3V）：RL=3V：1/2R----，当P在最右端时，灯泡L与R串联：（U-5V）：RL=5V：R------，联立解得：U=15V；将RL=24Ω代入得，R=12Ω；（3）只闭合S和S1时，定值电阻R0与R串联，当R=12Ω时，电路消耗的总功率取最小值，此时电路中电流的最小值： I=U/（R0+R）=15V/（18Ω+12Ω）=0．5A，总功率的最小值：P= UI=15V×0．5A=7．5W，当电流表取0．6A时，电路消耗的总功率取最大值， 总功率的最大值P’=UI’=15V×0．6A=9W。