题目内容
【题目】如图所示，电源电压恒为24V，灯泡L上标有“12V 6W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0．6A，图中虚线框内接有一只20Ω的定值电阻R2（未画出）．
已知：①闭合S1和S3、断开S2时，调节R1 ， 使其接入电路的阻值为20Ω，此时电路的总功率为14．4W；
②闭合S1和S2、断开S3 ， 调节R1 ， 当电压表的示数为15V时，电流表读数为0．22A．
（1）灯泡L正常发光时的阻值为Ω，在情形①中，电路的总电阻为Ω．
（2）请根据题意在虚线框内画出R2 ， 并使电路完整．
（3）当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．
（4）闭合S1和S2 ， 断开S3 ， 移动滑动变阻器的滑片P的过程中，求小灯泡的最小功率．
【答案】
（1）24,40
（2）
（3）解：闭合所有开关，灯泡被短路，滑动变阻器和R2串联 . 当电路中的电流为0.6A时，R2两端的电压为12V，滑动变阻器两端的电压为12V，根据串联分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω . 当滑动变阻器分得电压为15V时，R2分得的电压为9V，根据串联分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值为33.3Ω， 滑动变阻器接入电路的阻值范围是：20Ω≤R≤33.3Ω .
（4）
解：闭合S1和S2，断开S3，在保证电路安全的情况下，电路中的电流越小，滑动变阻器两端的电压越大，电压表示数为15V时，电路中的电流最小 . 灯泡和R2两端的总电压为9V，电路中的电流为0.22A，R2两端的电压为U2＝IR＝0.22A×20Ω＝4.4V，灯光两端的电压为4.6V，小灯泡的最小功率为P＝UI＝4.6V×0.22A＝1.012W .
【解析】（1）灯泡正常发光时的电阻 
.
在情形①中，电路中的电流 
，电路的总电阻 
;
（2）R2要么与灯泡串联，要么与S3串联，要么S3和灯泡串联，R2放在干路的位置 . 如果是与小灯泡串联，则闭合S1和S3、断开S2时，电路的总功率是 
. 如果与S3串联， 闭合S1和S2、断开S3，当电压表的示数为15V时，灯泡两端的电压为9V，此时灯丝电阻 
，灯泡没有达到额定状态，电阻却大于额定状态时的电阻，与实际情况不符，所以S3和灯并联，R2放在干路，;
所以答案是：（1）24；40；（2）见解答；（3）20Ω≤R≤33.3Ω；（4）0.012W .
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识，掌握计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．
