题目内容
【题目】在如图甲所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，电流表的量程为0~0. 6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器
的最大阻值为30Ω。
（1）求小灯泡的电阻；
（2）当只闭合
，滑片P在某两点之间滑动时，电压表和电流表的示数变化如乙图象所示；若闭合、
、
时，求经过电源的电流；
（3）所有开关可以任意闭合或断开，在保证电路安全且电路中有电流的情况下，求电源消耗的最大功率和最小功率。
【答案】（1）12Ω；（2）0.8A；（3）最大功率为4.8W和最小功率为0.9W。
【解析】
本题考查动态电路中，电功率的综合计算，根据开关的通断分析电路简化问题，进而根据电功率相关知识求解。
(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为6V，额定功率为3W，
根据公式
可得
小灯泡的电阻为
(2)当只闭合
时，电阻R1与R2串联，电压表测量R2两端电压，电流表测量电路中的电流，
由图乙可知，当R2两端电压为2V时，电路中的电流为0.2A，又因为电源电压为6V，则R1两端电压为4V，由欧姆定律可知R1电阻为
若同时闭合、
、
，则电阻R1与灯泡L并联，
通过电源的电流为
(3)当闭合开关、、，滑动变阻器、电流表、电压表短路，电阻R1与灯泡L并联，此时接入电路中的电阻最小，电流最大，电功率最大，最大电功率为
当只闭合时，电阻R1与R2串联，为保证电路安全，移动滑动变阻器使电压表示数为3V，此时电路在安全情况下总电阻最大，有最小功率，
由图乙可知此时通过电路的电流为0.15A
则此时电路中的最小功率为
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω；
(2)闭合、、时，经过电源的电流为0.8A；
(3)所有开关可以任意闭合或断开，在保证电路安全且电路中有电流的情况下，电源消耗的最大功率为4.8W和最小功率为0.9W。
