Question

【题目】如图所示，电源电压可调，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2的规格为“5Ω，3A”，灯泡L规格为“4V，1W”，且灯丝电阻不随温度变化．只闭合开关S，灯泡L恰好正常发光．

(1)求灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压．

(2)开关S、S1、S2都闭合，在电路中正确接入A1、A2两个电流表，当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值一半时，两电流表的示数分别如图乙、丙所示．请判断电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压．

Answer 1

【答案】（1）9V；（2）6V

【解析】(1)只闭合S,电阻R1与灯串联，灯正常发光时，灯泡正常发光时的电阻：R灯===16Ω，当灯泡正常发光时,电路电流即通过灯泡的电流I=I灯===0.25A，

电源电压：U=I(R1+R灯)=0.25A×(20Ω+16Ω)=9V；(2)开关S、S1、S2都闭合,由图甲可知,L被短路,R1与R2并联接入电路，由图乙可知：小量程读数为0.3A，大量程读数为1.5A；由图丙可知：小量程读数为0.54A，大量程读数为2.7A；当规格为“5Ω3A”一半接入电路时,即R2=2.5Ω且与R1=20Ω并联,根据并联分流关系可知=由读数分析有四种情况中，没有8:1或1:8的情况，故两电流表不可能都在支路上，那么只有一个支路电流表和一个干路电流表，并联电路,干路电流I=I1+I2,结合=可知, =,= ,对照两电表的示数之比,电流比值只有1:9成立,所以,乙电流表测R1电流，且为0.3A，丙电流表测干路电流为2.7A；

根据并联电路的特点,电源电压为：U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V.