试题

（2013·青岛模拟）如图电路，R₁=18Ω，小灯泡L标有“6V 3W”（电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V．当断开S₂、S₃时，电流表示数为0.3A．
求：
（1）小灯泡L的电阻R_L；
（2）电源电压U；（写出该小题的解题思路后再求解）
（3）只闭合S₂时，在不超过电流表、电压表量程的情况下，小灯泡功率的变化范围．

解：（1）根据P=

U2

R

可得，小灯泡的电阻：
R_L=

UL额2

PL额

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）思路：R=（R_L+R₁）→U=IR；
当断开S₂、S₃时，等效电路如图1所示：

∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I（R_L+R₁）=0.3A×（12Ω+18Ω）=9V；
（3）只闭合S₂时，等效电路如图2所示：

灯泡正常发光时两端的电压为6V，通过的电流：
I_L=

UL

RL

=

6V

12Ω

=0.5A＜0.6A，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴电路中的最大电流为0.5A，
∵串联电路的总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，即此时电压表的示数达到最大示数，
故小灯泡功率只能为3W．
答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω；
（2）思路：R=（R_L+R₁）→U=IR；电源的电压为9V；
（3）只闭合S₂时，小灯泡的功率只能为3W．
解：（1）根据P=

U2

R

可得，小灯泡的电阻：
R_L=

UL额2

PL额

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）思路：R=（R_L+R₁）→U=IR；
当断开S₂、S₃时，等效电路如图1所示：

∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I（R_L+R₁）=0.3A×（12Ω+18Ω）=9V；
（3）只闭合S₂时，等效电路如图2所示：

灯泡正常发光时两端的电压为6V，通过的电流：
I_L=

UL

RL

=

6V

12Ω

=0.5A＜0.6A，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴电路中的最大电流为0.5A，
∵串联电路的总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，即此时电压表的示数达到最大示数，
故小灯泡功率只能为3W．
答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω；
（2）思路：R=（R_L+R₁）→U=IR；电源的电压为9V；
（3）只闭合S₂时，小灯泡的功率只能为3W．