Question

【题目】如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“4V 1.6W“字样，电阻R1=20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。

（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则电源电压和电阻R1消耗的电功率分别是多少？

（2）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为2：1，则只闭合开关S3，小灯泡L消耗的电功率变化范围是多少？

Answer 1

【答案】电功率为0.8W；范围是0.4W～0.9W。

【解析】（1）小灯泡L标有“4V 1.6W“字样，根据计算灯泡的电阻为：

，

当电压表的示数为2V时，电路中的电流为：，

电源电压为：，

R1消耗的电功率为：

（2）如图开关都闭合时，R1与R2并联，根据题意R2通过最大电流为电流表的量程，即0.6A，功率为：

滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为2：1，所以最小功率为：

，

根据得，滑动变阻器的最大阻值为：

只闭合开关S3，灯与R2串联，当电压表示数为3V时，灯的功率最大为：

当滑动变阻器接入电路电阻最大时，灯的功率最小，此时电路中电流为：

此时灯的最小功率为：

故小灯泡L消耗的电功率变化范围是0.4W～0.9W。