Question

【题目】如图所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω 1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；不计温度对灯丝电阻的影响。求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；

（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）3.75W~6W

【解析】试题分析：（1）

（2）当闭合开关S、S1，断开S2时，R0与灯泡串联，由于灯泡正常发光，所以电路中的电流等于小灯泡的额定电流：

由欧姆定律得，，

所以

（3）闭合开关S、S2，断开S1时，滑动变阻器与灯泡串联。

①当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值减小，则电压表的示数减小，电流表的示数增大，小灯泡变亮，为了保护小灯泡，电流不能超过0.5A，为了保护电流表，电流不能超过0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A。

由（2）可知，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值应为，

则它消耗的电功率为：

②当滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值增大，则电压表的示数增大，电流表的示数减小，小灯泡变暗，为了保护电压表，其示数最大为15V，此时，根据串联电路的分压公式得：，解得：

。

消耗功率变化范围3.75W~6W