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核心提示总功率就是IU=I^2R(U就是电源电压)开关S闭合前U=I(n)*R2(其中n只是用来区别符号)开关闭合后I总=U/R1+U/R2又因为开关闭合前后总够率之比为3:4所以U*I(n)*4=U*I总*3U可以消掉,可得I(n)*4=I总*3

总功率就是IU=I^2R(U就是电源电压)

开关S闭合前U=I(n)*R2(其中n只是用来区别符号)

开关闭合后I总=U/R1+U/R2

又因为开关闭合前后总够率之比为3:4

所以U*I(n)*4=U*I总*3

U可以消掉,可得I(n)*4=I总*3

I(n)用U/R2表示I总用U/R1+U/R2表示

可得U/R2*4=(U/R1+U/R2)*3

U可以再次消掉,可得4/R2=3/R1+3/R2

由于R1是已知数,所以R2=4欧姆

(1)只闭合S1时,灯L和R1串联,如图1,

电源电压:

U=I(R1+RL)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V;

(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端(R2全连入)时,如图2,R1和R2并联,

电路中的总电阻:

R=?

U
I总
9V
2A
=4.5Ω,

1
R
1
R1
+
1
R2

∴R2=

RR1
R1?R
4.5Ω×5Ω
5Ω?4.5Ω
=45Ω;

(3)只闭合S2时,如图3所示,灯L和R2串联,

为保证电路安全,要考虑电压表的量程、电流表的量程是否合适,以及灯两端的电压要小于等于8V:

①对于电流表,量程为0~3A,当滑动变阻器连入电阻为0时,电流最大:

I大=

U
RL
=
9V
10Ω
=0.9A<3A,

∴当滑片左右移动时,电路中的电流不会超出电流表的量程;

②对于电压表,量程为0~3V,滑动变阻器两端的最大电压U大=3V,此时连入的电阻最大:

∵I=

U?U大
RL
=?
U大
R大

∴R大=

U大R大
U?U大
3V×10Ω
9V?3V
=5Ω;

③由题知,UL=8V是灯泡正常工作时的电压,超过此电压灯泡容易损坏,

此时滑动变阻器两端的电压最小(U小=U-UL=9V-8V=1V),连入电路的电阻最小:

∵I′=

UL
RL
U小
R小

∴R小=

U小RL
UL
1V×10Ω
8V
=1.25Ω;

由①②③可知,为保证电路安全,滑动变阻器连入的电阻范围是1.25Ω-5Ω.

答:(1)电源电压为9V;

(2)变阻器的最大阻值为45Ω.

(3)在保证电路安全的情况下,变阻器连入电路的阻值范围为1.25Ω-5Ω.

 
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