如图甲所示，电源电压保持不变，R2为0﹣20Ω的滑动变阻器．A1的量程为0.6A，A2的量程为3A，V1的量程为15V，V2的量程为3V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，定值电阻R1的I﹣﹣U关系图象如图乙所示．
（1）当S1、S2都闭合时，A2读数为1.25A，V1读数为6V，小灯泡L恰好正常发光，求定值电阻R1的阻值和小灯泡的额定功率．
（2）当S1、S2都断开时，为保证各表的安全使用，求滑动变阻器允许连入电路的阻值范围．
（3）当S1、S2都断开时，在各表均能正常工作的情况下，求小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比是多少？该电路通电80s至少能产生多少热量？
答案
（1）12Ω， 4.5W；（2）2Ω～8Ω；（3）64：25， 180J
【解析】
所以，电路中的最大电流I大=0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻为：R=
=
=10Ω，由1小题可得灯泡的电阻：RL=
=
=8Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小=R﹣RL=10Ω﹣8Ω=2Ω；当电压表V2的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′=U﹣U2=6V﹣3V=3V，此时电路中的电流：I小=
=
=0.375A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2大=
=
=8Ω，所以，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为2Ω～8Ω；（3）当S1、S2都断开时，当电路中的电流最大时灯泡的电功率最大，当电路中的电流最小时灯泡的电功率最小，由P=I2R可得，小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比：
=
=
=
=
；当电路中的电流最小时，电路产生的热量最少，则该电路通电80s至少产生的热量：Q=W=UI小t=6V×0.375A×80s=180J。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
