(2014•昌宁县二模)如图所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯L1和L

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  • 解题思路:根据两灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据I=[P/U ]求出额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;

    (1)开关均闭合,P在a端时,两灯泡并联,电流表测干路电流,此时灯泡两端的电压和两灯泡的额定电压相等,通过两灯泡的电流和额的电流相等,根据并联电路的电流特点求出此时电流表的示数;

    (2)由电路图可知若两灯只许一盏灯工作时,两只灯泡的一只与滑动变阻器串联,由欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时,两只灯泡恰好正常工作,从而确定电路中灯泡、电流表、滑动变阻器始终安全;根据P=UI可知要使整个电路要消耗的电功率最小,只要电路中的电流最小即可;分别串联电路的电压特点和欧姆定律求出当电压表的示数最大时,电路中的最小电流,进一步求出最小电功率.

    根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:

    I1=

    P1

    U1=[1.8W/6V]=0.3A,I2=

    P2

    U2=[1.2W/6V]=0.2A,

    根据欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为:

    R1=

    U1

    I1=[6V/0.3A]=20Ω,R2=

    U2

    I2=[6V/0.2A]=30Ω;

    (1)∵并联电路中各支路两端的电压相等,

    ∴此时两灯泡均正常发光,通过的电流和额的电流相等,

    ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

    ∴此时干路电流表的示数I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A;

    (2)只允许一盏灯接入电路时,应是L1或L2与滑动变阻器串联,

    电路中的总电阻R=R1(或R2)+R,

    ∴电路中的电流I=[U/R]=[U

    R1(R2)+RP,

    当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,两电路中的最大电流为0.3A,

    ∵0.3A<0.6A<1.5A,

    ∴两灯泡、电流表、滑动变阻器始终安全,

    根据串联电路的电阻分压特点可知,当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,

    此时两灯泡两端的电压为UL=U-UP=6V-3V=3V,

    当让灯L1工作时,电路中的最小电流为I1′=

    UL

    R1=

    3V/20Ω]=0.15A,

    当让灯L2工作时,电路中的最小电流为I2′=

    UL

    RL=[3V/30Ω]=0.1A,

    所以电路的最小电功率为Pmin=UI2′=6V×0.1A=0.6W.

    故答案为:0.5;0.6W.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电功率的计算.

    考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡在额定电压下通过的电流和额的电流相等,难点是只闭合开关S1或S2时电路最小电流的确定.