如图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大值为60Ω，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的...

问题详情：

如图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大值为60Ω，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程（0～0.6A或0～3A）．只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0.3A．（不考虑温度对灯丝的影响）

求：

（1）电源电压和灯丝电阻．

（2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值．

（3）闭合S1、S2、S3，为保*不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围．

【回答】

【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；电阻的串联；电功率的计算．

【分析】（1）只闭合S2时，R1与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，灯泡L与滑动变阻器最大阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变建立等式即可求出电源的电压和灯丝电阻；

（2）只闭合S3时，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出变阻器R2连入电路的阻值；

（3）闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电流表的示数最小，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出其大小；当电流表的示数最大为3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小值即可得出*．

【解答】解：（1）只闭合S2时，R1与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，

由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，

所以根据欧姆定律可得，电源的电压：

U=I1（R1+RL）=0.4A×（20Ω+RL），

只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，灯泡L与滑动变阻器最大阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，

电源的电压：

U=I2（+RL）=0.3A×（+RL），

由于电源的电压不变

所以0.4A×（20Ω+RL）=0.3A×（+RL），

解得：RL=10Ω，

电源的电压U=0.4A×（20Ω+RL）=0.4A×（20Ω+10Ω）=12V；

（2）只闭合S3时，灯泡正常发光时的电压为5V，

串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流IL===0.5A，

串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：

U2=U﹣UL=12V﹣5V=7V，

滑动变阻器接入电路中的电阻：

R2′===14Ω；

（3）闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，

当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=60Ω时电流表的示数最小，

并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，

所以电流表的最小示数：

Imin=+=+=0.6A+0.2A=0.8A，

当电流表选接0～3A，且示数为3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，

此时通过滑动变阻器的电流：

I2′=Imax﹣I1=3A﹣0.6A=2.4A，

滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

 R2″===5Ω，

即R2取值范围为5Ω～60Ω，电流表的示数范围为3A～0.8A．

答：（1）电源电压为12V，灯丝电阻为10Ω；

（2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值为14Ω；

（3）闭合S1、S2、S3，为保*不损坏电流表，R2取值范围为5Ω～60Ω，电流表的示数范围为3A～0.8A．

知识点：电功率

题型：计算题