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    14．如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V  3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω  1A”字样，电压表使用量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为定值电阻，不计温度对灯丝电阻的影响．
    （1）闭合开关S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光，求定值电阻R0的功率．
    （2）闭合开关S2，断开S1时，为保证电表不超量程、灯泡L两端电压不超额定电压，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．

    分析 （1）闭合开关S1，断开S2时，R0与L串联，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用P=UI求出定值电阻R0的功率；
    （2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，闭合开关S2，断开S1时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，比较灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出滑动变阻器接入电路的阻值范围．

    解答 解：（1）闭合开关S1，断开S2时，R0与L串联，电流表测电路中的电流，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
    所以，R0两端的电压：
    U0=U-UL=18V-6V=12V，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，由P=UI可得，电路中的电流：
    I=IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
    定值电阻R0的功率：
    P0=U0I=12V×0.5A=6W；
    （2）由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
    RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
    闭合开关S2，断开S1时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，
    因灯泡正常发光时的电流0.5A小于电流表允许通过的最大电流0.6A，
    所以，电路中的最大电流I大=0.5A，
    此时电路中的总电阻：
    R总=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{18V}{0.5A}$=36Ω，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
    R小=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω，
    当电压表的示数U滑=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
    此时灯泡两端的电压：
    UL′=U-U滑=18V-15V=3V，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，电路中的电流：
    I小=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{大}}$，即$\frac{3V}{12Ω}$=$\frac{15V}{{R}_{大}}$，
    解得：R大=60Ω，
    所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω．
    答：（1）定值电阻R0的功率为6W；
    （2）闭合开关S2，断开S1时，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω．

    点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，会确定电路中的最大电流是关键，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．

    练习册系列答案
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