改编题164

改编题第164
如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω3A”的字样，小灯泡L上标有“12V 6W”的字样，电流表的量程为0~3A，求：
（1）当开关S1、S2、S都闭合时，求小灯泡L在5min内产生的热量；
（2）当开关S1、S2、S都闭合时，电流表的示数为2A时，求R2消耗的电功率；
（3）当开关S1、S2都断开，S闭合时，为了确保测量准确，要求电流表示数不小于其量程的1/3，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值．
答案：（1）当开关S1，S2，S
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∵U=U L=U L额=12V，
∴灯泡正常工作，则P L=P L额=6W，Q=W=Pt=6W×5×60s=1800J．
（2）当开关S1，S2，S都闭合，电流表测量干路电流，总功率P=UI=12V×2A=24W，∵灯泡正常工作，则P L=6W，
∴R2消耗的电功率P2=P﹣P L=24W﹣6W=18W．
（3）当开关S1，S2都断开，S闭合时，电路为R1与R2串联；由串联电路的总阻值等于各电阻之和可知：
当R2最大时；R max=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；
根据欧姆定律可得：此时电流为I′=U/R=12V/15Ω=0.8A，
∵为了确保测量准确，要求电流表示数不小于其量程的1/3，
∴I″min=1/3×3A=1A＞0.8A，
∴最小电流为I min=1A，
由欧姆定律可得：U1=I min R1=1A×5Ω=5V；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以R2两端的电压：U2=U﹣U1=12V﹣5V=7V，
由欧姆定律可得：R2= U/I min=7V/1A=7Ω．。