如圖所示電路，電源電壓和燈泡L阻值均保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，燈泡L標有...

問題詳情：

如圖所示電路，電源電壓和燈泡L阻值均保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，燈泡L標有“12V 6W”字樣，定值電阻R0=18Ω．只閉合開關S、S2，當滑動變阻器滑片P移到中點時，電壓表示數為3V；當滑動變阻器滑片P移到最右端時，電壓表示數為5V．求：

（1）燈泡L的電阻值；

（2）電源電壓；

（3）只閉合S和S1，移動滑動變阻器的滑片P時，若兩電錶的示數均不超過量程，電路消耗的總功率的範圍．

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據R=即可求出燈泡L的電阻值；

（2）只閉合開關S、S2時，燈泡與滑動變阻器串聯，根據電壓表的示數、串聯電路電壓規律以及歐米定律的應用表示出電源電壓，並求出電源電壓值；

（3）只閉合S和S1時，R0與滑動變阻器串聯；根據P=UI可知，當電流表示數最大時，電路中的功率最大；當電流表示數最小時，電路中的功率最小；根據電壓表的量程和滑動變阻器的阻值確定電路的最小電流，並根據P=UI求出電路消耗功率的範圍．

【解答】解：（1）由P=可知，燈泡L的電阻值：RL===24Ω；

（2）只閉合開關S、S2時，燈泡與滑動變阻器串聯；

U=3V+RL=3V+×24Ω=3V+×24Ω﹣﹣﹣﹣①

U=5V+RL=5V+×24Ω﹣﹣﹣﹣﹣②

聯立①②可得：U=15V；R=12Ω；

（3）只閉合S和S1時，R0與滑動變阻器串聯；

當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電路中的電流：I==≈0.83A＞0.6A，因此當電流表示數為0.6A時電路消耗的功率最大；

最大功率：P最大=UI最大=15V×0.6A=9W；

因為電源電壓為15V，因此電壓表示數不會為15V，故當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流最小，即最小電流：I===0.5A；

最小功率：P=UI最小=15V×0.5A=7.5W．

答：（1）燈泡L的電阻值為24Ω；

（2）電源電壓為15V；

（3）電路消耗的總功率的範圍為7.5W～9W．

【點評】本題考查了串聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是開關閉合、斷開時電路串並聯的辨別，要注意在確保電路安全的情況下電路最大電流的確定．

知識點：電功率

題型：選擇題