Question

【题目】在如图所示的电路中，电源电压U=5V，小灯泡R2标有“5V 0.5A”字样（电阻不变），电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，请画出该题的（2）（3）问等效电路图．

（1）求灯泡R2的电阻________

（2）闭合开关S1、S2和S3时，通过R1的电流为0.25A，则电路的总电阻R=_____．

（3）若换6V的电源，闭合开关S2在不损坏各元件的情况下，R3的阻值变化范围_______．

Answer 1

【答案】10Ω 6.67Ω 2Ω～10Ω

【解析】

（1）由I可得，灯泡R2的电阻：==10Ω

（2）闭合开关S1、S2和S3时，R1与R2并联，等效电路图如图所示：

因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡的额定电压和电源电压相等，

所以，小灯泡正常发光，则通过小灯泡的电流I2=0.5A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流：

I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A，

电路的总电阻：R==6.67Ω；

（3）若换6V的电源，闭合开关S2时，R2与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，等效电路图如图所示：

因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡R2的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，

所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，

电路中的总电阻：===12Ω

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R3小=R′﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω，

当电压表的示数U3=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R2两端的电压：

U2=U﹣U3=6V﹣3V=3V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：I小==即=解得：R3大=10Ω，

所以，R3的阻值变化范围为2Ω～10Ω．