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如图所示，电灯L₁标有“6V　3.6W”的字样，电源电压U=18V，滑动变阻器最大阻值为60Ω．
（1）当S、S₂闭合，S₁断开，滑动变阻器的滑片P位于中点时，灯L₂恰好正常发光，电流表的示数为0.3A，求灯L₂的额定功率．
（2）当S、S₁闭合，S₂断开，如果电压表的量程为15V，而电流表的量程满足要求．为了保证电路安全，求滑动变阻器阻值允许变化的范围．

解：（1）当S、S₂闭合，S₁断开时，L₂与滑动变阻器串联，电路中的电流为0.3A，电源电压为18V，电路的总电阻R= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =60Ω，
灯L₂的R₂=R- $\text{[math]}$ R₀=60Ω-30Ω=30Ω，则L₂的额定功率P₂=I²R₂=（0.3A）²×30Ω=2.7W．
答：灯L₂的额定功率是2.7W．
（2）当S、S₁闭合，S₂断开时，L₁与滑动变阻器串联，
电灯L₁的额定电压为6V，额定功率为3.6W，灯L₁工作的额定电流I₁= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.6A，灯L₁的电阻R₁= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =10Ω，
由于灯L₁中的电流不能超过它的额定电流，故电路中的电流为灯L₁的额定电流，此时电路的总电阻R_总= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =30Ω，
则滑动变阻器连入的最小电阻R_0小=R_总-R₁=30Ω-10Ω=20Ω；
当滑动变阻器两端的电压为15V时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时灯L₁的电压U₁′=U-U₀=18V-15V=3V，
此时电路中的电流I′=I₁′= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.3A，则滑动变阻器连入电路的最大阻值R_0大= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =50Ω．
答：滑动变阻器连入电路的阻值范围为20-50Ω．
分析：（1）由欧姆定律求得电路的总电阻，减去滑动变阻器连入电路的电阻即为L₂的电阻，由P=I²R= $\text{[math]}$ 可得L₂的额定功率．
（2）当S、S₁闭合，S₂断开时，L₁与滑动变阻器串联，L₁两端的电压不能超过6V，电压表的电压不能超过15V，由灯的铭牌求得灯的电流后，求得对应的滑动变阻器连入电路的最小阻值，由串联电路的电压特点求得电压表最大读数时，灯的电压、电流，再求滑动变阻器连入电路的最大阻值．
点评：本题考查了串联电路的特点、电功率、欧姆定律的综合应用．第（2）要根据电灯和电压表不被损坏来确定电路中的最大、最小电流，再由串联电路的电压、电流特点求解的．注意本题中的物理量较多，要用不同的上下标把每一个物理量表示清楚．

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科目：初中物理 来源： 题型：

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