Question

【题目】如图所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”。闭合开关，当滑片P置于中点时灯泡正常发光，电流表指针指在满偏的三分之二，电表表盘如图所示。

(1)求灯泡的额定功率；

(2)电源电压；

(3)用定值电阻R2替代小灯泡，再将另一电压表V2接入电路，其它部分电路连接不变。闭合开关，当滑片P置于某一位置时，三个电表指针偏转的角度相同，且电压表V2示数大于电压表V1的示数。求R2可能的阻值。

Answer 1

【答案】（1）2.4W；（2）12V；（3）25Ω、20Ω

【解析】

(1)由电路图知，闭合开关时，L与变阻器R1串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流，滑片P置于中点时（连入电路的阻值为），灯正常发光，电流表指针指在满偏的三分之二，因为变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电流表使用的是量程，所以此时

由P＝UI可得，灯泡的额定功率

(2)由欧姆定律可得，变阻器R1两端电压

所以电源电压

U＝U额+U1＝6V＋6V＝12V

(3)用定值电阻R2替代小灯泡，R2与变阻器R1串联，其它部分电路连接不变。

①若电压表V2并联在R2两端，如图所示

两个电压表指针偏转的角度相同，且V2示数大于表V1的示数，所以V2使用量程，V1使用量程，且

U2＝5U1

所以

U1＝U＝×12V＝2V

则

U2＝5U1＝5×2V＝10V

电压表偏转2大格，由于三个电表指针偏转的角度相同，则电流表的示数为0.4A或2A，因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路中的电流为0.4A；

则

②若电压表V2并联在电源两端，如图所示

则

U2＝12V

则

U1＝U2＝×12V＝2.4V

电压表的指针偏转了24小格，电流表偏转24小格对应的电流为0.48A或2.4A；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路中的电流为0.48A；则由串联电路特点和欧姆定律可得

答：(1)灯泡的额定功率是2.4W；

(2)电源电压是12V；

(3)当电压表V2并联在R2两端时，R2的阻值是25Ω；电压表V2并联在电源两端时，R2的阻值是20Ω。