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如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R₁，电源电压保持不变．当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当开关S₁、S₂断开，S₃闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R₁和R1/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等．（灯泡电阻不随温度的变化而改变）求：
（1）电源电压；
（2）R₂的阻值；
（3）电路在何种状态下消耗的功率最小，最小功率是多少？

解：（1）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂与灯泡并联，电流表A₁测R₂支路的电流，电流表A测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等，
∴电源的电压U=U_L=12V；
（2）根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
I_L= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.75A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
R_L= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =16Ω，
∵两电流表指针位置相同，且大量程的示数是小量程示数的5倍，
∴干路电流I=5I₂，
∵并联电路中总电流等于各分电流之和，
∴I=5I₂=I₂+I_L，
解得：I₂= $\text{[math]}$ I_L= $\text{[math]}$ ×0.75A=0.1875A，
R₂的阻值：
R₂= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =64Ω；
（3）当开关S₁、S₂断开，S₃闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器连入电路的阻值分别为R₁、 $\text{[math]}$ 时电路中的电流：
I₁= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，I₂= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
∵P=I²R，且在这两种情况下滑动变阻器消耗的功率相等，
∴I₁²R₁=I₂²× $\text{[math]}$ ，即（ $\text{[math]}$ ）²R₁=（ $\text{[math]}$ ）²× $\text{[math]}$ ，
解得：R₁=32Ω，
当开关S₁、S₃断开，S₂闭合，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的总电阻最大，电路消耗的总功率最小，最小总功率为：
P_min= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1.5W．
答：（1）电源电压为12V；
（2）R₂的阻值为64Ω；
（3）当开关S₁、S₃断开，S₂闭合，滑动变阻器接入电路的电阻最大时电路消耗的功率最小，最小功率是1.5W．
分析：（1）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂与灯泡并联，电流表A₁测R₂支路的电流，电流表A测干路电流，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压和额定电压相等可知电源的电压；
（2）根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，利用电流表指针位置相同时大量程的示数是小量程示数的5倍和并联电路的电流特点求出通过R₂的电流，利用欧姆定律求出R₂的阻值；
（3）当开关S₁、S₂断开，S₃闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，根据欧姆定律和电阻的串联分别求出滑动变阻器连入电路的阻值分别为R₁、 $\text{[math]}$ 时电路中的电流，利用P=I²R表示出滑动变阻器消耗的功率，利用两者相等求出滑动变阻器的阻值R₁，根据P= $\text{[math]}$ 可知，当电路中电阻最大时即R₁的最大阻值和R₂串联时电路的电功率最小，进一步利用P= $\text{[math]}$ 和电阻的串联求出最小功率．
点评：本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及利用滑动变阻器消耗的电功率相等得出滑动变阻器的最大阻值，同时要注意电流表指针位置相同时大量程的示数是小量程示数的5倍．

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如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，则灯L正常工作时的电流为

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（选填“发光”或“不发光”），电流表示数将

变小

，电压表示数将

变小

（均选填“变大”、“变小”或“不变”）．

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Ω．

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（2012?栖霞区二模）如图所示的电路中，灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，电源电压恒为4.5V，不考虑温度对电阻的影响．闭合开关S，则：
（1）灯L正常发光时的电流是多少？
（2）为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路中的阻值范围是多少？
（3）电路总功率的最小值．

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在如图所示的电路中，灯L₁和L₂是

并

联连接，若电流表A₁的示数为0.3A，电流表A₂的示数为0.5A，则流过灯L₁的电流为

0.2

A，流过灯L₂的电流为

0.3

A；电源为2节干电池串联，则电压表V的示数为

V．

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