题目内容
【题目】如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，小灯泡L标有“4V 1.6W”字样，R1=20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则：
（1）小灯泡的阻值为多大？
（2）R1消耗的电功率是多少？
（3）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，若只闭合开关S3，小灯泡L消耗的电功率变化范围是多少？
【答案】（1）10Ω；（2）0.8W；（3）0.225W～0.9W。
【解析】（1）由
得，小灯泡的电阻：
（2）只闭合开关S2时，R1与L串联，电压表测灯的电压，此时电流为：
，
R1的电功率为：
（3）只闭合开关S2时，电流为0.2A，则R1两端的电压为：
，电源电压为：
；
闭合所有开关时，灯被短路，R1与R2并联，电流表测滑动变阻器R2的电流，根据题意，电流最大为电流表的量程，即0.6A，此时R2的电功率最大为：
，因为R2消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，
即：
，得：
，
再根据得：
，即滑动变阻器最大阻值为30Ω；
只闭合开关S3时，L与R2串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，
当滑动变阻器阻值最大时，电流最小为：
，
此时灯的功率最小为：
；
当电压表示数最大，即3V时，电流最大为：
，
此时灯的功率最大为：
；
所以小灯泡的功率变化范围为：0.225W～0.9W
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