题目内容

9．如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω，3A”的字样，小灯泡L上标有“12V，6W”的字样，电流表的量程为0～3A．
（1）当开关S1、S2、S都闭合时，求通过灯泡L的电流；
（2）当开关S1、S2、S都闭合时，电流表的示数为2A时，求R2消耗的电功率；
（3）当开关S1、S2都断开，S闭合时，为了确保测量准确，要求电流表示数不小于其量程的1/3，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值．

分析 （1）当开关S1、S2、S都闭合时，L与R2并联，额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI求出小灯泡的电流；
（2）当开关S1、S2、S都闭合时，电流表测干路电流，根据P=UI求出通过L的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用P=UI求出R2消耗的电功率；
（3）当开关S1，S2都断开，S闭合时，R1与R2串联，根据电流表示数不小于其量程的$\frac{1}{3}$可求电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用的电阻的串联求出滑动变阻器R2接入电路的最大阻值．

解答 解：（1）当开关S1、S2、S都闭合时，L与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，由P=UI可得，通过灯泡L的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；
（2）当开关S1、S2、S都闭合时，电流表测干路电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R2的电流：I2=I-IL=2A-0.5A=1.5A，
则R2消耗的电功率：P2=UI2=12V×1.5A=18W；
（3）当开关S1、S2都断开，S闭合时，R1与R2串联，
因电流表示数不小于其量程的$\frac{1}{3}$，且电流表的量程为0～3A，
所以，电路中的最小电流：
I最小=$\frac{1}{3}$×3A=1A，
电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{{I}_{最小}}$=$\frac{12V}{1A}$=12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器R2接入电路的最大阻值：R2=R-R1=12Ω-5Ω=7Ω．
答：（1）通过灯泡L的电流为0.5A；
（2）R2消耗的电功率为18W；
（3）滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为7Ω．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，分清电路的连接方式是解题的基础和关键．

练习册系列答案
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实验次数12345
电阻R/Ω5101520 25
电流V/A0.60.30.20.15 
（3）分析表中数据，可以初步得到结论为电压一定时，电流跟电阻成反比．
拓展：实验结束后，老师提出只给一个电流表、一个已知阻值R0、待测电阻Rx、开关（两个）、电源和导线若干，要求他们通过探究测出电阻Rx的值．
（1）请设计一个能测出电阻Rx阻值的电路图，画在图丁的虚线框内．
（2）实验步骤：①闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为I1；②闭合开关S1和S2，读出电流表示数为I2．
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（3）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F＞（选填“＞”“＜”或“=”）$\frac{1}{3}$G．
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4．如图为澜沧江边的人们在晒盐的情景．人们把含盐的井水抽到盐田，经过多日的风吹日晒，食盐逐渐析出，这个过程中发生的物态变化是（　　）
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