如圖1所示，L上標有“6V3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為1...

問題詳情：

如圖1所示，L上標有“6V3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為100Ω．只閉合S1，滑片置於a點時，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數為Ia．只閉合S2，移動滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關係如圖2所示；當滑片置於b點時，電壓表示數Ub＝8V，電流表示數為Ib．已知Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（燈絲電阻不隨溫度變化）

求：

（1）小燈泡的電阻；

（2）定值電阻R0和電源電壓；

（3）在電錶的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，只閉合S1時，計算電路消耗的總功率範圍？

【回答】

（1）小燈泡的電阻為12Ω；（2）定值電阻R0和電源電壓U分別為20Ω和18V；（3）在電錶的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，只閉合開關S1時，電路消耗的功率範圍為4.5W～9W。

【解析】（1）由P＝可得小燈泡的電阻：RL＝＝＝12Ω；

（2）由圖可知，只閉合開關S1，滑片置於a點時，L與變阻器R串聯，變阻器連入電路中的電阻為Ra，

由串聯電路的電阻特點和歐姆定律可得電路中的電流：Ia＝＝，

由圖可知，只閉合開關S2，滑片P置於b點時，R0與變阻器R串聯，電壓表測變阻器兩端電壓，電壓表示數Ub＝8V，由圖2可知此時變阻器連入電路中的電阻為R＝16Ω，

由歐姆定律可得：Ib＝IR＝＝＝0.5A，

由串聯電路的特點和歐姆定律可得電路中的電流：

Ib＝＝＝0.5A﹣﹣①

由題可知Ia：Ib＝3：5，所以Ia＝0.3A，

即：＝0.3A﹣﹣②

又因為Ra：R0＝12：5﹣﹣③

聯立①②③解得：U＝18V，R0＝20Ω；

（3）只閉合開關S1時，L與變阻器R串聯，電壓表測R兩端電壓，電流表測電流中的電流，由P＝UI可得燈泡的額定電流：I額＝＝＝0.5A，

電流表量程0～0.6A，根據串聯電路中電流處處相等，

所以電路中最大電流為：I最大＝I額＝0.5A，

則電路消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.5A＝9W，

電壓表量程0～15V，當電壓表示數最大為15V時，此時燈泡兩端電壓最小，由串聯電路電流特點和歐姆定律可得電路中的最小電流：

I最小＝＝＝＝0.25A，

則電路消耗的最小功率：P最小＝UI最小＝18V×0.25A＝4.5W，

所以電路消耗的功率範圍為：4.5W～9W。

知識點：電功率

題型：計算題