Question

如图所示，灯L上标有“12V 3.6W”，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”．（1）闭合S

如图所示，灯L上标有“12V 3.6W”，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”．（1）闭合S1、S2，灯L正常发光．电流表、电压表的量程分别为0～3A，0～15V，求：①灯正常发光时的电阻；②滑动变阻器允许连入的阻值范围．（2）断开S1、S2，用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～3V．移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表先后均能达到满刻度，且电路正常工作．求允许替换电源的范围．

Answer 1

（1）①根据小灯泡的规格“12V，3.6A”，由P=

U 2

R

可求出小灯泡正常发光时的电阻为：R=

U 2

P

＝

12×12

3.6

Ω＝40Ω；
②：由电路图，闭合两电键时，灯泡与变阻器并联，根据变阻器的规格“50Ω，1A”可知，当通过变阻器的最大电流为1A时变阻器的电阻最小，此时若灯泡两端电压为12V，则变阻器的最小电阻为：

R

min

=

U

I   max

＝

12

1

Ω＝12Ω，所以变阻器允许连入的阻值范围为：

12Ω≤R

变

≤50Ω；
（2）：当断开

S

1

、S

2

时，

R

1

与

R

2

串联，讨论如下：
当电流表电流最大为

I

max

＝0.6A，变阻器两端电压最小为0时，根据闭合电路欧姆定律可得电源电动势最小为

E

min

=

I   max R

1

＝0.6×10V=6V；
当电流表电流最大且

R

2

两端电压最大为电压表量程时，即

U

Vm

=3V时，电源电动势最大为：

E

max

=

U

Vm

+I   max R

1

=3+0.6×10=9V，
当电压表电压最大，变阻器电阻最大为

R

变 max

=50Ω时，