Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓U=5V，小燈泡R2標有“5V 0.5A”字樣（電阻不變），電流表的量程為0﹣0.6A，電壓表的量程為0﹣3V，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω，請畫出該題的（2）（3）問等效電路圖．

（1）求燈泡R2的電阻________

（2）閉合開關S1、S2和S3時，通過R1的電流為0.25A，則電路的總電阻R=_____．

（3）若換6V的電源，閉合開關S2在不損壞各元件的情況下，R3的阻值變化范圍_______．

Answer 1

【答案】10Ω 6.67Ω 2Ω～10Ω

【解析】

（1）由I可得，燈泡R2的電阻：==10Ω

（2）閉合開關S1、S2和S3時，R1與R2并聯，等效電路圖如圖所示：

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡的額定電壓和電源電壓相等，

所以，小燈泡正常發光，則通過小燈泡的電流I2=0.5A，

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，干路電流：

I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A，

電路的總電阻：R==6.67Ω；

（3）若換6V的電源，閉合開關S2時，R2與R3串聯，電壓表測R3兩端的電壓，電流表測電路中的電流，等效電路圖如圖所示：

因串聯電路中各處的電流相等，且小燈泡R2的額定電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，

所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，

電路中的總電阻：===12Ω

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：

R3小=R′﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω，

當電壓表的示數U3=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R2兩端的電壓：

U2=U﹣U3=6V﹣3V=3V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，電路中的電流：I小==即=解得：R3大=10Ω，

所以，R3的阻值變化范圍為2Ω～10Ω．