在如圖所示的電路中，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的最程為0～3V，R3=4Ω．求（畫出相應的等效電路圖）...

問題詳情：

在如圖所示的電路中，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的最程為0～3V，R3=4Ω．求（畫出相應的等效電路圖）：

（1）只閉合開關S1時，電路消耗的功率為4W，則電源電壓U=？

（2）只閉合開關S2時，燈泡R1正常發光，R3消耗的功率為0.64W，則燈泡的電阻R1=？（寫出該小題的解題思路後再求解）

（3）只閉合開S3時，在不損壞電流表、電壓表和燈泡的情況下，則變阻器R2的取值範圍是多少？

【回答】

【考點】電功率的計算；等效電路；歐姆定律的應用；電阻的串聯．

【分析】（1）只閉合開關Sl時，電路為R3的簡單電路，根據U=求出電源的電壓；

（2）只閉合開關S2時，燈泡R1、R3串聯，先根據串聯電路的電流特點求出電路中電流，根據U=求出R3兩端的電壓，再根據串聯電路的電壓特點求出電阻R1兩端的電壓，最後根據歐姆定律求出燈泡的電阻R1的阻值；

（3）只閉合開關S3時，滑動變阻器和燈泡串聯，根據電流表的量程和燈泡的額定電流確定電路中的最大電流，先根據歐姆定律求出電路的總電流，再根據串聯電路的電阻特點求出滑動變阻器接入電路的最小阻值；根據串聯電路的電阻分壓特點可知，滑動變阻器兩端的電壓為3V時接入電路的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電路中的電流，進一步根據歐姆定律求出其最大值，從而得出變阻器R2的取值範圍．

【解答】解：（1）只閉合開關Sl時，等效電路如下圖：

電源的電壓為U===4V；

（2）只閉合開關S2時，等效電路如下圖：

思路一：R1=R﹣R3→R=→I=I3=，

思路二：R1=

電路中電流為I1=I3===0.4A，

此時R3兩端的電壓為U3===1.6V，

電阻R1兩端的電壓為U1=U﹣U3=4V﹣1.6V=2.4V；

電阻R1的阻值為R1===6Ω；

（3）只閉合開關S3時，等效電路如下圖：

①燈泡正常發光時的電流為0.4A，電流表的量程為0～0.6A，

則電路中的最大電流為I=0.4A，

此時電路中的總電阻為R===10Ω，

滑動變阻器接入電路的最小值為R2=R﹣R1=10Ω﹣6Ω=4Ω；

②當滑片右移時，在不損壞電壓表的情況下有：

電壓表的示數U2=3V，

R1兩端的電壓為U1′=U﹣U2=4V﹣3V=1V，

此時通過滑動變阻器的電流為I2=I1′===A，

滑動變阻器接入電路的最大阻值為R2===18Ω；

∴變阻器R2的阻值範圍是4～18Ω．

答：（1）電源電壓為4V；（2）燈泡的電阻為6Ω；（3）變阻器R2的取值範圍為4～18Ω．

知識點：電功率

題型：計算題