例 如圖甲所示電路，小燈泡L上標有“2.5 V 1.25 W”字樣，滑動變阻器R2上標有“10 Ω 1 A”字樣.閉合開關S、S1，移動滑動變阻器滑片使小燈泡正常發(fā)光，此時電壓表示數(shù)為2 V，求：
(1)小燈泡L正常發(fā)光時的電阻；
(2)若電流表選用0～0.6 A量程，電壓表選用0～3 V量程，在確保電路各元件安全的情況下，求電路消耗的最大電功率(假定燈絲電阻保持不變)；
(3)若更換電源，只閉合開關S、S2，移動滑片到某一個位置，電流表和電壓表指針位置如圖乙所示(可能與之前相比更換了量程但在后續(xù)操作中量程不變)，當向某個方向移動變阻器的滑片到某位置時，其中一個表指針達到滿偏，另一個表指針在刻度盤 eq \f(2,3) 處.求定值電阻R1的可能值.
實戰(zhàn)演練
1.(2022河北18題)如圖所示，電源電壓為18 V，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，電流表量程為“0～0.6 A”，電壓表量程為“0～15 V”.閉合開關S，移動滑片，當滑片移至滑動變阻器中點時，電流表的示數(shù)為0.36 A，電壓表的示數(shù)為3.6 V.
(1)求R0的阻值；
(2)求滑動變阻器的最大阻值；
(3)在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率為P1；將電壓表改接在R兩端，電路消耗的最小功率為P2.求P1∶P2.
2.(2022河北預測卷)如圖所示，電源電壓為12 V且保持不變，小燈泡L標有“6 V 3 W”字樣，滑動變阻器的規(guī)格為“20 Ω 1 A”，電壓表的量程為0～15 V，電流表的量程為0～0.6 A.求：
(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻；
(2)為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的阻值范圍；
調節(jié)滑片，當小燈泡正常發(fā)光時，保持滑片的位置不變，用定值電阻R0替換小燈泡L，替換前后，電路的總功率變化了1.2 W.求R0可能的電阻值.
參考答案
典例精講
例 解：(1)根據(jù)電功率的變形式P＝ eq \f(U2,R) 可知，小燈泡L正常發(fā)光時的電阻R燈＝ eq \f(U燈2,P燈) ＝ eq \f(（2.5V）2,1.25W) ＝5 Ω
(2)閉合開關S、S1，小燈泡L和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R2兩端的電壓.移動滑片使小燈泡正常發(fā)光，此時小燈泡兩端的電壓為2.5 V，滑動變阻器R2兩端的電壓為2 V，故電源電壓U電＝U燈＋U滑＝2.5 V＋2 V＝4.5 V
由I＝ EQ \F(U,R) 可知，小燈泡正常發(fā)光時的電流I燈＝ EQ \F(U燈,R燈) ＝ EQ \F(2.5V,5Ω) ＝0.5 A
為了保證電路各元件安全，通過電路的最大電流為0.5 A，則電路消耗的最大電功率
Pmax＝U電Imax＝U電I燈＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W
(3)只閉合開關S、S2，電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián).因滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A，所以由圖乙可知，電流表選擇的量程為0～0.6 A，此時電路中的電流為0.5 A.若電壓表的量程為0～15 V，則其示數(shù)為12 V，滑動變阻器的阻值為R滑＝ eq \f(U1,I′) ＝ eq \f(12V,0.5A) ＝24 Ω>10 Ω，滑動變阻器R2上標有“10 Ω 1 A”，故不符合題意；
若電壓表的量程為0～3 V，則其示數(shù)為2.4 V，滑動變阻器接入電路的阻值為R滑′＝ eq \f(U2,I′) ＝ eq \f(2.4V,0.5A) ＝4.8 Ω

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