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    19．如图，定值电阻R0=20Ω，L上标有“6V  0.5A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω．只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub=8V．（灯丝电阻不随温度变化） 求：

    （1）小灯泡的电阻；
    （2）电源电压；
    （3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，滑动变阻器接入的阻值范围为多少？

    分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定电流，根据I=$\frac{U}{R}$计算小灯泡的电阻；
    （2）只闭合S2，R0与变阻器R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片置于b点时，根据欧姆定律先计算出R的电流，即电路中电流，再计算R0两端电压，从而计算出电源的电压；
    （3）只闭合S1时，L与R2串联，根据电表量程和灯泡正常工作时的电压、电流，运用欧姆定律计算滑动变阻器接入的阻值范围．

    解答 解：
    （1）由题知，灯泡的额定电压和额定电流，由I=$\frac{U}{R}$可得小灯泡的电阻：
    RL=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
    （2）只闭合S2，R0与变阻器R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
    当滑片置于b点时，UR=8V，由图象可知此时R连入阻值为16Ω，
    由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流：
    I=I0=IR=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{8V}{16Ω}$=0.5A，
    所以R0两端电压：
    U0=I0R0=0.5A×20Ω=10V，
    由串联电路的电压特点可得，电源的电压：
    U=U0+UR=10V+8V=18V；
    （3）只闭合S1时，L与R2串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
    灯泡正常工作的电流：I额=0.5A，电流表量程0～0.6 A，所以电路中最大电流：Imax=0.5A，
    此时变阻器连入阻值最小，由串联电路特点和欧姆定律可得：
    Rmin=$\frac{U}{{I}_{max}}$-RL=$\frac{18V}{0.5A}$-12Ω=24Ω，
    电压表量程为0～15V，灯泡两端电压最小，UL=18V-15V=3V，
    此时电路中电流最小，变阻器连入阻值最大，
    Rmax=$\frac{{U}_{max}}{I′}$=$\frac{{U}_{max}}{\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}}$=$\frac{15V}{\frac{3V}{12Ω}}$=60Ω，
    所以滑动变阻器接入的阻值范围：24～60Ω．
    答：（1）小灯泡的电阻为12Ω；
    （2）电源电压18V；
    （3）只闭合S1时，滑动变阻器接入的阻值范围为24～60Ω．

    点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的灵活应用，分清开关不同状态下电路的连接方式和电路中最大和最小电流是关键．

    练习册系列答案
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    ××滚筒式洗衣机
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    洗衣功率/W200
    脱水功率/W330
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