問題詳情：
如圖1示，電源電壓恆定，滑動變阻器的規格爲“30Ω 1A”，在AB間接入規格爲“12V 12W”的燈泡，閉合開關，當變阻器的五分之一阻值連入電路時，燈泡正常發光．
（1）求燈泡正常工作時透過的電流和電源電壓．
（2）R0是如圖2示的Ra和Rb之間任意取值的電阻，當在AB間接入電阻R0後，閉合開關，在保*電路安全的情況下，將滑片P從最右端向左滑動的過程中，電流表示數均出現過0.4A（電流表選擇0﹣0.6A量程），求R0的取值範圍及電壓表示數的最大值和最小值．
【回答】
【考點】IH：歐姆定律的應用；J9：電功率與電壓、電流的關係．
【分析】（1）在AB之間接入燈泡時，燈泡L與
R串聯，此時燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出透過燈泡的電流即爲電路中的電流，根據歐姆定律求出變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓；
（2）根據圖2讀出數據，根據歐姆定律求出Ra和Rb的阻值，根據歐姆定律求出電流表的示數爲0.4A時電路中的總電阻，當滑動變阻器的滑片位於最右端時R0的阻值最小，根據電阻的串聯求出R0的最小阻值，R0是Ra和Rb之間任意取值的電阻，據此求出R0的取值範圍；當R0=15Ω且滑動變阻器的滑片位於最右端時電壓表的示數最大，根據歐姆定律求出電壓表的最大示數；當R0的阻值最大且電路中的電流最大時電壓表的示數最小，根據歐姆定律求出R0兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電壓表的最小示數．
【解答】解：（1）在AB之間接入燈泡時，燈泡L與
R串聯時，燈泡正常發光，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，透過燈泡的電流即電路中的電流：
I=IL=
=
=1A；
由I=
可得，滑動變阻器兩端的電壓：
UR=I×
R=1A×
×30Ω=6V，
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=UL+UR=12V+6V=18V；
（2）由圖2可知，當Ia=Ib=2A時，Ua=20V，Ub=50V，則兩電阻的阻值分別爲：
Ra=
=
=10Ω，Rb=
=
=25Ω，
當電流表的示數爲0.4A時，電路中的總電阻：
R總=
=
=45Ω，
當滑動變阻器的滑片位於最右端時，R0的阻值最小，
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，
所以，R0的最小阻值：
R0小=R總﹣R=45Ω﹣30Ω=15Ω，
又因R0是Ra和Rb之間任意取值的電阻，所以，R0的最大阻值：
R0大=Rb=25Ω，
所以，R0的取值範圍爲15Ω～25Ω；
當R0=15Ω，滑動變阻器的滑片位於最右端時（變阻器接入阻值最大），電壓表的示數最大，則電壓表的最大示數UR大=I′R=0.4A×30Ω=12V；
當R0=25Ω，電路中的電流最大爲0.6A時，R0兩端的電壓最大，電壓表的示數最小，
此時R0兩端的最大電壓U0大=I大R0=0.6A×25Ω=15V，
則電壓表的最小示數UR小=U﹣U0大=18V﹣15V=3V．
答：（1）燈泡正常工作時透過的電流爲1A，電源電壓爲18V；
（2）R0的取值範圍爲15Ω～25Ω，電壓表示數的最大值爲12V、最小值爲3V．
知識點：電功率
題型：計算題
