Question

【题目】如图甲所示，电源电压18V不变，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化，电流表量程为“0﹣0.6A”和“0﹣3A”，电压表的量程为“0﹣3V”和“0﹣15V”，滑动变阻器R的规格为“10Ω3A”和“30Ω2A”。求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻。

(2)只闭合开关S1，电流表选取合适量程，移动滑片P，可使灯泡L正常发光。求流过电流表的最小电流。

(3) 只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器）电流表指计指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I﹣U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)5Ω；(2)1.2A；(3)2.7W

【解析】

(1)由可得，小灯泡的电阻

(2)只闭合开关S1且灯泡L正常发光时，等效电路图如下图所示：

灯泡正常发光时，通过的电流

则滑动变阻器R的规格为“10Ω 3A”，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，流过电流表的示数最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，流过电流表的示数最小

(3)只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处，等效电路图如下图所示：

滑片P移到最左端A时，R0两端的电压等于电源的电压UA＝18V，由图乙可知，横坐标每个小格代表的电压为

则P在中点O时的电压

此时电流表指计指到满偏刻度的位置，其示数为2A或0.4A，电流表的示数为I1＝2A时，变阻器的最大阻值

与题意不符；

当电流表的示数为I2＝0.4A时，变阻器的最大阻值

符合题意，所以，所用变阻器的规格为“30Ω 2A”，电流表的量程为“00.6A”此时电路的总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0的阻值

滑片P在最右端B处时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流

此时R0消耗的电功率

答：(1)小灯泡的电阻是5Ω；

(2)只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，流过电流表的最小电流是1.2A；

(3)滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率为2.7W。