如圖所示，小燈泡L上標有“6V3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻...
問題詳情：
如圖所示，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為120Ω．只閉合S1，滑片置於a點時，變阻器連入電路中的電阻為Ra，且Ra︰Rb=6︰5，燈L正常發光，電流表示數為Ia．只閉合S2，移動滑片，當滑片置於b點時，電流表示數為Ib．此時電壓表示數與滑片置於a點時相等，Ia︰Ib=5︰3．(燈絲電阻不隨温度變化)，求：
(1)小燈泡的電阻；
(2)定值電阻R0和電源電壓U；
(3)在電錶的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，只閉合S1時，變阻器連入電路的最小電阻為多少?在電錶的示數不超過量程，只閉合S2時，電路消耗的最小功率為多少?
【回答】
（1）12Ω（2）20Ω；18V（3）24Ω；2.7W
【解析】
（1）根據
可得燈泡的電阻
；
（2）只閉合S2時，滑動變阻器R和定值電阻R0串聯，當滑片置於b點時，設電壓表示數為Ub，此時變阻器接入電路的阻值為Rb，根據歐姆定律可得，此時電路中電流（即電流表示數）為
，則根據串聯電路的電阻特點和歐姆定律可得電源電壓：
①；只閉合S1時，滑動變阻器R和燈泡L串聯，當滑片置於a點時，設電壓表示數為Ua，此時變阻器接入電路的阻值為Ra，此時電路中電流（即電流表示數）為
，由題意可知Ia：Ib=5：3，即
：
=5：3，已知滑片置於a、b點時電壓表示數相等，即Ua=Ub，所以，5Ra=3Rb，已知Ra：R0=6：5，則
②所以，Rb=2R0③根據串聯電路的電阻特點和歐姆定律得：
④聯立①②③④解得：R0=20Ω，U=18V；
（3）只閉合S1時，滑動變阻器R和燈泡L串聯，電流表量程為0﹣0.6A，燈泡的額定電流
，則電流表的最大示數大於燈泡的額定電流，所以電路中的最大電流應等於燈泡的額定電流0.5A，根據歐姆定律可得，最小總電阻：
，因為串聯電路的總電阻等於各電阻之和，所以變阻器連入電路的最小電阻為：
；只閉合S2時，滑動變阻器和定值電阻R0串聯，要使電路消耗的功率最小，則滑動變阻器連入電路的阻值最大，設變阻器連入電阻的最大值為R最大，此時變阻器兩端的電壓可以達到電壓表的最大量程15V，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得：
，即：
，解得R最大=100Ω，而變阻器R的最大電阻為120Ω，即滑動變阻器連入電路的阻值可以最大達到100Ω；則電路中的電流最小為：
，電路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W．
知識點：電功率
題型：計算題
