实验室里有两只分别标有为6V、3W和6V、6W的小灯泡L1和L2，将它们连接到如图所示的电源电压可调的电路中，闭合开关S1，S2，S3，滑片P置于最右端时，调节电源电压使小灯泡L1正常发光，电流表的示数为0.8A，电流表电压表均使用大量程（0-3A，0-15V），不计温度对电阻影响．求： （1）滑动变阻器的最大电阻．（2）只闭合开关S2时，调节电源电压，保证灯泡安全前提下，电源电压的可调的最大值．（3）只闭合开关S1时，电路安全前提下，调节电源电压和滑动变阻器阻值，当电源电压调到最大时，此时滑动变阻器的功
2019-06-24
实验室里有两只分别标有为6V、3W和6V、6W的小灯泡L1和L2，将它们连接到如图所示的电源电压可调的电路中，闭合开关S1，S2，S3，滑片P置于最右端时，调节电源电压使小灯泡L1正常发光，电流表的示数为0.8A，电流表电压表均使用大量程（0-3A，0-15V），不计温度对电阻影响．求：
（1）滑动变阻器的最大电阻．
（2）只闭合开关S2时，调节电源电压，保证灯泡安全前提下，电源电压的可调的最大值．
（3）只闭合开关S1时，电路安全前提下，调节电源电压和滑动变阻器阻值，当电源电压调到最大时，此时滑动变阻器的功率为多少？
优质解答
（1）由图知，闭合开关S1、S2、S3，滑片P置于最右端时，滑动变阻器的最大阻值与灯泡L1并联，电流表测干路电流，
并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L1正常发光，
所以电源的电压：U=U1=6V，
由P=UI可得，通过L1的电流：
I1===0.5A，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流：
I滑=I-I1=0.8A-0.5A=0.3A，
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：
R滑===20Ω；
（2）由图知，只闭合开关S2时，L1与L2串联，
由P=可得，L2的阻值：
R2===6Ω，
L2正常发光时的电流：
I2===1A，
串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最大电流I大=0.5A，
此时L1两端的电压U1=6V，L1两端的电压U2′=I大R2=0.5A×6Ω=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压的可调的最大值：
U大=U1+U2′=6V+3V=9V；
（3）由图知，只闭合开关S1时，L2与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，
当L2正常发光且电压表的示数最大时电源的电压最大，
此时电路中的电流I2=1A，滑动变阻器两端的电压U滑大=15V，
则此时滑动变阻器的功率：
P滑=U滑大I2=15V×1A=15W．
答：（1）滑动变阻器的最大电阻为20Ω；
（2）只闭合开关S2时，调节电源电压，保证灯泡安全前提下，电源电压的可调的最大值为9V；
（3）只闭合开关S1时，电路安全前提下，调节电源电压和滑动变阻器阻值，当电源电压调到最大时，此时滑动变阻器的功率为15W．
（1）由图知，闭合开关S1、S2、S3，滑片P置于最右端时，滑动变阻器的最大阻值与灯泡L1并联，电流表测干路电流，
并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L1正常发光，
所以电源的电压：U=U1=6V，
由P=UI可得，通过L1的电流：
I1===0.5A，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流：
I滑=I-I1=0.8A-0.5A=0.3A，
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：
R滑===20Ω；
（2）由图知，只闭合开关S2时，L1与L2串联，
由P=可得，L2的阻值：
R2===6Ω，
L2正常发光时的电流：
I2===1A，
串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最大电流I大=0.5A，
此时L1两端的电压U1=6V，L1两端的电压U2′=I大R2=0.5A×6Ω=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压的可调的最大值：
U大=U1+U2′=6V+3V=9V；
（3）由图知，只闭合开关S1时，L2与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，
当L2正常发光且电压表的示数最大时电源的电压最大，
此时电路中的电流I2=1A，滑动变阻器两端的电压U滑大=15V，
则此时滑动变阻器的功率：
P滑=U滑大I2=15V×1A=15W．
答：（1）滑动变阻器的最大电阻为20Ω；
（2）只闭合开关S2时，调节电源电压，保证灯泡安全前提下，电源电压的可调的最大值为9V；
（3）只闭合开关S1时，电路安全前提下，调节电源电压和滑动变阻器阻值，当电源电压调到最大时，此时滑动变阻器的功率为15W．