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如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知R1=12Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，灯泡电阻不随温度变化，求：
（1）闭合S1、S2，断开S3，滑动变阻器滑片在最右端时，电路的总电阻是多少？
（2）保持滑片P不动，断开S1、S2、S3，此时灯泡的实际功率为0.75W，求电源电压是多大？
（3）只闭合S3，要保证电路中各元件安全，求滑动变阻器R2的取值范围．
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（1）闭合S1、S2，断开S3，滑动变阻器滑片在最右断时时，电阻R1与滑动变阻器R2的全部阻值并联，
∵
1
R并
=
1
R1
+
1
R2
，∴并联电阻R并=
R1R2
R1+R2
=
12Ω×20Ω
12Ω+20Ω
=7.5Ω；
（2）∵P=
U2
R
，∴灯泡电阻RL=
U2L额
PL额
=
(6V)2
3W
=12Ω，
断开S1、S2、S3时，灯泡与滑动变阻器串联，
∵P=I2R，∴此时电路电流I=
PL实
RL
=
0.75W
12Ω
=0.25A，
电源电压U=I（R2+RL）=0.25A×（20Ω+12Ω）=8V；
（3）只闭合S3时，灯泡与滑动变阻器串联，
∵P=UI，∴灯泡额定电流I=
PL额
UL额
=
3W
6V
=0.5A，
电流表量程是0～0.6A，则电路最大电流I最大=0.5A，
∵I=
U
R
，
∴灯泡两端电压UL=I最大RL=0.5A×12Ω=6V，
此时滑动变阻器电压最小，U滑最小=U-UL=8V-6V=2V，
滑动变阻器接入电路的最小值R滑最小=
U最小
I最大
=
2V
0.5A
=4Ω，
当电压表示数是3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，
此时灯泡两端的电压UL′=U-U滑最大=8V-3V=5V，
此时电路电流I′=
UL′
RL
=
5V
12Ω
=
5
12
A，
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑最大=
U滑最大
I′
=
3V
5
12
A
=7.2Ω，
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω≤R滑≤7.2Ω．
答：（1）电路的总电阻是7.5Ω．
（2）电源电压是8V．
（3）滑动变阻器R2的取值范围是4Ω≤R滑≤7.2Ω．
练习册系列答案
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