Question

（1）如圖a、b、c是三塊電表，當開關閉合后兩燈都正常發(fā)光，且燈L₁比燈L₂亮，已知（R₁＞R₂），燈L₁上標有“6V，3.6W”字樣，燈L₂標有“3V，”字樣，則b電表是______表，其示數(shù)為______．燈L₂的額定功率為______．
（2）若將L₁ 接在電源電壓為 12V 且保持不變的電路中，滑動變阻器的滑片無論怎樣滑動，L₁的實際功率在 0.9W至 3.6W 的范圍內變化，不考慮溫度對電阻的影響．
①畫出電路圖．
②滑動變阻器的最大阻值______．
③電路的最大功率______．

Answer 1

解：
（1）由題知，兩燈額定電壓不同，因為當開關閉合后兩燈都正常發(fā)光，所以兩燈不能并聯(lián)，只能串聯(lián)，電表b為電流表，ac電表為電壓表；
∵兩燈都正常發(fā)光，P=UI，
∴電路中的電流（電流表的示數(shù)）：
I===0.6A，
燈L₂的額定功率為：
P₂=U₂I=3V×0.6A=1.8W；
（2）①若將L₁ 接在電源電壓為 12V 的電路中，需串聯(lián)一個電阻分擔電壓，再串聯(lián)一個滑動變阻器，如圖所示：

②∵P=，
∴燈L₁的電阻：
R₁===10Ω，
P在R′左端時，滑動變阻器接入電路的電阻值為零，燈L₁的功率為最大，其值為3.6W，
R兩端電壓：
U_R=U-U_L=12V-6V=6V，
R=R₁=10Ω，
P在R'右端時，滑動變阻器接入電路的電阻值為最大值，L的功率最小：P₁'=0.9W
此時L₁兩端的電壓為U₁'，由P=得：
U₁′===3V，
電流I′===0.3A，
電路總電阻R_總===40Ω，
所以滑動變阻器的最大電阻：
R'_max=R_總-R₁-R_L=40Ω-10Ω-10Ω=20Ω；
③電路的最大功率：
P_max=UI===7.2W．
故答案為：（1）電流表；0.6A；1.8W；
（2）①如圖所示；②20Ω；7.2W．
分析：（1）根據(jù)題意，兩燈額定電壓不同，當開關閉合后兩燈都正常發(fā)光，據(jù)此可以確定兩燈的連接方式，進而確定b電表的種類；根據(jù)燈正常發(fā)光，利用P=UI求電路中的電流，再利用P=UI求燈L₂的額定功率；
（2）①若將L₁ 接在電源電壓為 12V 且保持不變的電路中，需串聯(lián)一個電阻分擔電壓，據(jù)此設計電路圖；
②已知燈泡L₁的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=先計算燈泡的電阻；
當滑片在最左端時，滑動變阻器接入電路電阻為0，燈泡的功率最大，可以求出定值電阻兩端的電壓，進一步求出電阻的大小；
當P在最右端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，燈泡功率最小，求出燈泡的實際電壓，進一步求出電路電流，根據(jù)歐姆定律求出電路總電阻，從而求出滑動變阻器的最大阻值．
③利用P=UI求電路的最大功率．
點評：本題考查電路的設計、歐姆定律的應用和串聯(lián)電路的特點的應用，難點是設計電路圖，關鍵是串并聯(lián)的判斷和串聯(lián)電路的特點的應用．