Question

如图所示电路中，电源电压6V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯L 1 和L 2 的规格分别

如图所示电路中，电源电压6V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯L 1 和L 2 的规格分别为“6V1.8W”和“6V1.2W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响．求：（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S 1 、S 2 、S 3 后，电压表和电流表的读数是多少？（2）若两灯中只允许一盏灯工作，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，整个电路至少消耗多少电功率？

Answer 1

（1）由题意知L 1 、L 2 的阻值R 1 、R 2 分别为：R 1 = U 2 额 1 P 额 1 = (6V) 2 1.8W =20Ω，R 2 = U 2 额 2 P 额 2 = (6V) 2 1.2W =30Ω 当P放在最左端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，电压表被短路，示数为0； L 1 、L 2 并联，电流表测量干路电流．∴I=I 1 +I 2 = U R 1 + U R 2 = 6V 20Ω + 6V 30Ω =0.5A． （2）只有一盏灯接入电路时，应是L 1 或L 2 与滑动变阻器串联，电路的总功率决定于电源电压和电流（电流表的示数）． 电路中的总电阻R=R 1 （或R 2 ）+Rp， ∴电路中的电流等于I= U R = U R 1 (或 R 2 )+ R p ≤ 6V 20Ω =0.3A＜0.6A＜1.5A， ∴电流表、滑动变阻器始终安全． 加在滑动变阻器两端的电压U P =U-U 灯 ，若电压表安全，有U P =U-U 灯 ≤3V， 若1：当让灯1工作时，则总电路的中电压表最大电压为3V，这总电阻最大为40欧姆 则：p min = U 2 R 总 = (6V) 2 40Ω =0.9W 2：当是灯2工作的时候，电路最大总电阻为60欧姆， 则：p min = U 2 R 总 = (6V) 2 60Ω =0.6W 答：（1）电压表和电流表的读数分别是0V、0.5A；（2）整个电路至少消耗的电功率是0.9W或0.6W．