Question

在如圖所示的電路中，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的最程為0～3V，R3＝4Ω。求：

（1）只閉合開關S1時，電路消耗的功率為4W，則電源電壓U=?

（2）只閉合開關S2時，燈泡R,1正常發光，R3消耗的功率為0.64W，則燈泡的電阻R1=?

（3）只閉合開S3時，在不損壞電流表、電壓表和燈泡的情況下，則變阻器R2的取值范圍是多少?

Answer 1

（1）電源電壓為4V；（2）燈泡的電阻為6Ω；（3）變阻器R2的取值范圍為4～18Ω．

【解析】

試題分析：（1）只閉合開關Sl時，等效電路如下圖

電源的電壓為U= ；

（2）只閉合開關S2時：等效電路如下圖

電路中電流為I1=

此時R3兩端的電壓為U3=;

電阻R1兩端的電壓為U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V

電阻R1的阻值為

只閉合開關S3時，等效電路如下圖

①滑片左移時，燈泡正常發光時的電流為0.4A，所以在不損壞電流表和電燈的情況下有：

電路中的最大電流為I=0.4A

此時電路中的總電阻為，

滑動變阻器接入電路的最小值為R2=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω；

②當滑片右移時，在不損壞電壓表的情況下有：

電壓表的示數U2=3V，

R1兩端的電壓為U1′=U-U2=4V-3V=1V，

此時通過滑動變阻器的電流為I2=I1′=，

滑動變阻器接入電路的最大阻值為；

變阻器R2的阻值范圍是4～18Ω．

答：（1）電源電壓為4V；（2）燈泡的電阻為6Ω；（3）變阻器R2的取值范圍為4～18Ω．

考點：電功率的計算、動態電路的分析