Question

【题目】如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为”6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0～3A．当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为Ω，当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是W．

Answer 1

【答案】12；24W～36
【解析】解：（1）当S1、S2都断开时，R1与L串联，灯正常发光时的电压UL=6V，功率PL=3W， 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= = =0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：
U1=U﹣UL=12V﹣6V=6V，
由I= 可得，R1的阻值：
R1= = =12Ω；（2）当S1、S2均闭合时，L短路，R1、R2并联，电流表测量的是干路中的电流，
因电流表的量程为0～3A，所以，电路中的最大电流为3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，整个电路的最大电功率：
P大=UI大=12V×3A=36W；
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的总电阻：
R= = =6Ω，
电路消耗的最小总功率：
P小= = =24W，
所以，整个电路电功率的变化范围是24W～36W．
所以答案是：12；24W～36．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案．