Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為6V，燈泡L兩端加6V的電壓時(shí)正常工作，此時(shí)通過燈泡L的電流是0.5A，R1為定值電阻，R2為標(biāo)有“20Ω　1A”字樣的變阻器，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～3V，
（1）求燈泡L正常工作時(shí)的電阻；
（2）當(dāng)S1、S2、S3 均閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為1.7A，求R1的阻值；
（3）當(dāng)閉合S1 ， 斷開S2、S3時(shí)，要保證電路中各元件安全工作的情況下，求變阻器 連入電路的阻值為多大時(shí)電路的電流最小？此最小值為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由I= 可得，燈泡的電阻：

RL= = =12Ω

（2）解：當(dāng)S1、S2、S3均閉合時(shí)，R1與L并聯(lián)，電流表測干路電流；

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡正常發(fā)光；

所以，通過燈泡的電流IL=0.5A；

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，通過R1的電流：

I1=I﹣IL=1.7A﹣0.5A=1.2A，

則由I= 可得R1的阻值：

R1= = =5Ω

（3）解：當(dāng)閉合S1，斷開S2、S3時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

當(dāng)電壓表的示數(shù)U2=3V時(shí)，電路中的電流最小，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R1兩端的電壓：

U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，電路中的電流：

I最小= = =0.6A，

滑動變阻器接入電路中的電阻：

R2= = =5Ω

【解析】（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電流，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；（2）當(dāng)S1、S2、S3均閉合時(shí)，R1與L并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知通過燈泡的電流，再根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流，利用歐姆定律求出R1的阻值；（3）當(dāng)閉合S1 ， 斷開S2、S3時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻．
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．