如圖所示，滑動變阻器R1、R2的規格都為“10Ω 2A”燈泡L標有“3.0V 3.0W”的字樣（不考慮燈絲電阻...

問題詳情：

如圖所示，滑動變阻器R1、R2的規格都為“10Ω  2A”燈泡L標有“3.0V  3.0W”的字樣（不考慮燈絲電阻的變化）．當兩個滑動變阻器的滑片P都在最左端時，閉合開關S，調節滑動變阻器R2的滑片至某位置時，燈泡恰好正常發光，此時電流表的示數為1.6A，求：

（1）電源的電壓。

（2）此時滑動變阻器R2接入電路的阻值。

（3）此電路在安全工作的前提下，計算電路消耗的總電功率範圍（結果保留小數點後兩位）。

【回答】

（1）6V（2）3Ω（3）6.37W～18.00W。

【解析】本題考查了串並聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，正確的判斷電路的最大和最小電功率是關鍵。

由電路圖可知，燈泡L與R2串聯後再與R1並聯，電流表測幹路電流。

A.根據P=UI求出燈泡正常發光時L支路的電流，根據並聯電路電路的電流特點求出通過R1的電流，根據並聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓；

B.根據串聯電路的電壓特點求出R2兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出此時滑動變阻器R2接入電路的阻值；

C.根據歐姆定律求出燈泡的電阻，當兩滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路的總功率最小，根據電阻的串聯和並聯求出電路中的總電阻，利用P=UI=求出電路的最小總功率；知道燈泡正常發光時的電流和兩滑動變阻器允許通過的最大電流，根據並聯電路的電流特點求出幹路的最大電流，根據P=UI求出此時電路的最大總功率，然後得出*。

由電路圖可知，燈泡L與R2串聯後再與R1並聯，電流表測幹路電流。

（1）由P=UI可得，燈泡正常發光時L支路的電流：

IL===1A，

因並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和，

所以，通過R1的電流：I1=I﹣IL=1.6A﹣1A=0.6A，

因並聯電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，由I=U/R可得，電源的電壓：U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；

（2）因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和，

所以，R2兩端的電壓：U2=U﹣UL=6V﹣3V=3V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，此時滑動變阻器R2接入電路的阻值：

R2====3Ω；

（3）燈泡的電阻：RL===3Ω，

當兩滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路的總功率最小，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和，

所以，電路中的總電阻：

R===Ω，

電路的最小總功率：P小==≈6.37W；

因燈泡正常發光時的電流為1A，兩滑動變阻器允許通過的最大電流為2A，

所以，幹路的最大電流I大=3A，此時電路的總功率最大，則

P大=UI大=6V×3A=18.00W，

所以，電路消耗的總電功率範圍為6.37W～18.00W。

知識點：電功率單元測試

題型：計算題