Question

在如图所示的电路中，电源电压为8V，滑动变阻器R₂的最大阻值为60Ω，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V。求（注：求解时画出相应的等效电路图）：

（1）只闭合开关S₁时，电流表示数为0.2A。则R₁为多少？
（2）只闭合开关S₂时，电压表示数为3.8V，此时小灯泡L正常发光。则小灯泡L的额定功率P_L额为多少？
（3）开关S₁、S₂、S₃都闭合时，为保证各电路元件安全使用，则滑动变阻器R₂的可调范围和电流表相应的变化范围分别是多少？

Answer 1

(1) 40（Ω）  （2）0.399(w)  （3）0.60~0.33A 

试题分析：(1) 只闭合开关S₁时，等效电路图如右图，R1=U/I1=8/0.2=40（Ω）  
（2）只闭合开关S₂时，等效电路图如右图，
IL=(U-UL)/R1=(8-3.8)/40=0.105(A)
小灯泡L的额定功率P_L额为: P_L额=" UL" IL =3.8×0.105=0.399(w)  
（3）开关S₁、S₂、S₃都闭合时，等效电路图如右图，干路电流最大
只能到达0.6A，此时通过R2的电流最大：I2大=0.6-0.2=0.4A
R2的最小值为：R2小="U/" I2大=8/0.4=20（Ω）
所以滑动变阻器R₂的可调范围是20~60Ω。
当滑动变阻器R₂接入电阻最大为60Ω时，
I2小=" U/" R2大=8/60=0.13（A）
这时干路电流最小为I2小=0.2+0.13=0.33（A）
所以电流表相应的变化范围是0.60~0.33A 
点评：解决本题的关键是开关闭和断开时电路串并联的辨别；难点是为保证各电路元件安全使用时，滑动变阻器接入电路的电阻大小的判断．