小鸡孵化器的电路如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的...

问题详情：

小鸡孵化器的电路如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100Ω 3A”字样，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有“12V  3W”的字样．求：

（1）灯泡正常工作时的电流和电阻；

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常发光，求R1的阻值；

（3）S、S1、S2均闭合时，求R2消耗的最大电功率和最小电功率．

【回答】

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．

【分析】（1）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，可利用公式I=计算出灯泡L正常工作时的电流，根据欧姆定律即可求出电阻．

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，从而可以判断出灯泡两端的电压，知道电源电压，利用串联电路电压的特点计算出电阻R1两端的电压，又知道此时通过灯泡的电流，再利用公式R=计算出R1的阻值．                                      

（3）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，灯泡被短路，电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流．知道电源电压，利用并联电路电压的特点判断出电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压，知道滑动变阻器的最大电阻，可利用公式P=计算出R2上消耗电功率的最小值．知道定值电阻R1两端的电压和R1的阻值，可利用公式I=计算出此时通过R1的电流，又知道电流表A2量程为0～3A，从而可以判断出干路中的最大电流，再利用并联电路电流的特点计算出通过R2的最大电流，再利用公式P=UI计算出求R2上消耗电功率的最大值．

【解答】解：（1）由P=UI可知灯泡L正常工作时的电流为：IL===0.25A，

由I=得：电阻R===48Ω．

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，

则此时电路中的电流为I=I额=0.25A，灯泡两端的电压为UL=U额=12V，而电源电压为U=72V，

根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：

电阻R1两端的电压为：U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V，

由I=可知电阻R1的阻值为：

R1===240Ω．

（3）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电源电压为U=72V，

则U1=U2=U=72V，

而滑动变阻器的最大电阻为R大=100Ω，

R2消耗电功率的最小值为：P小===51.84W．

电阻R1的阻值为240Ω，而U1=U2=U=72V，

此时通过R1的电流为：I1===0.3A，

电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，

通过R2的最大电流为：I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A，

R2消耗电功率的最大值为：P大=UI2=72V×2.7A=194.4W．

答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.25A，电阻为48Ω．

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，电阻R1的阻值为240Ω．

（3）S、S1、S2均闭合时，R2上消耗电功率的最小值为51.84W、最大值为194.4W．

知识点：电功率

题型：计算题