如图1所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为1...

问题详情：

如图1所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω．只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia．只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib．已知Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（灯丝电阻不随温度变化）

求：

（1）小灯泡的电阻；

（2）定值电阻R0和电源电压；

（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，计算电路消耗的总功率范围？

【回答】

（1）小灯泡的电阻为12Ω；（2）定值电阻R0和电源电压U分别为20Ω和18V；（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，只闭合开关S1时，电路消耗的功率范围为4.5W～9W。

【解析】（1）由P＝可得小灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω；

（2）由图可知，只闭合开关S1，滑片置于a点时，L与变阻器R串联，变阻器连入电路中的电阻为Ra，

由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电路中的电流：Ia＝＝，

由图可知，只闭合开关S2，滑片P置于b点时，R0与变阻器R串联，电压表测变阻器两端电压，电压表示数Ub＝8V，由图2可知此时变阻器连入电路中的电阻为R＝16Ω，

由欧姆定律可得：Ib＝IR＝＝＝0.5A，

由串联电路的特点和欧姆定律可得电路中的电流：

Ib＝＝＝0.5A﹣﹣①

由题可知Ia：Ib＝3：5，所以Ia＝0.3A，

即：＝0.3A﹣﹣②

又因为Ra：R0＝12：5﹣﹣③

联立①②③解得：U＝18V，R0＝20Ω；

（3）只闭合开关S1时，L与变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电流中的电流，由P＝UI可得灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A，

电流表量程0～0.6A，根据串联电路中电流处处相等，

所以电路中最大电流为：I最大＝I额＝0.5A，

则电路消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.5A＝9W，

电压表量程0～15V，当电压表示数最大为15V时，此时灯泡两端电压最小，由串联电路电流特点和欧姆定律可得电路中的最小电流：

I最小＝＝＝＝0.25A，

则电路消耗的最小功率：P最小＝UI最小＝18V×0.25A＝4.5W，

所以电路消耗的功率范围为：4.5W～9W。

知识点：电功率

题型：计算题