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【题目】如图所示R0是阻值为80 Ω的定值电阻R为滑动变阻器其上标有“100 Ω 3 A”字样电流表A1的量程为0~0.6 A,电流表A2的量程为0~3 A,灯泡上标有“8 V 1.6 W”字样。求:

(1)灯泡的额定电流;

(2)闭合开关S,断开开关S1、S2灯泡正常发光求电源电压的大小;

(3)开关S、S1、S2都闭合时在不损坏电流表的前提下R消耗电功率的最小值和最大值。

【答案】(1)0.2A; (2) 24V; (3)R消耗电功率的最小值为5.76W、最大值为64.8W.

【解析】解:(1)P=UI可知,灯泡的额定电流

(2)闭合开关S,断开开关S1、S2时,灯泡L与电阻R0串联,灯泡正常发光,则电路中的电流I=IL=0.2A,

所以电源电压U=UL+U0=8V+0.2A×80Ω=24V。

(3)开关S、S1、S2都闭合时,灯泡L被短路,电阻R0与滑动变阻器R并联,电流表A1测通过电阻R0的电流,电流表A2测干路中的总电流。

由于滑动变阻器的最大电阻为R=100Ω,则R消耗电功率的最小值为:

此时通过电阻R0的电流

已知电流表A1测通过电阻R0的电流,电流表A2测干路中的总电流,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,所以,通过R的最大电流为:Imax=I-I0=3A-0.3A=2.7A,

R消耗电功率的最大值为:Pmax=UImax=24V×2.7A=64.8W。

所以,在不损坏电流表的前提,R消耗电功率的最小值和最大值分别为5.76W、64.8W。

答:(1)灯泡的额定电流为0.2A。(2)电源电压为24V。(3)在不损坏电流表的前提,R消耗电功率的最小值和最大值分别为5.76W、64.8W。

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