解:(1)只閉合S
1,電路中只有L,且L正常發(fā)光,則電源電壓U=U
額=4V;
(2)只閉合S
2時,電阻R
0與滑動變阻器串聯(lián),而此時R
滑=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/13.png)
×20Ω=10Ω,
所以電路消耗的總功率P
總=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/342301.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/342302.png)
≈1.1W
(3)為了保證電流不超過電流表的量程,電路的電流最大為:I=0.6A,根據(jù)U=I(R
0+R
1)即:4V=0.6A(5Ω+R
1)
解得滑動變阻器允許接入的最小電阻為:R
1≈1.7Ω
為了保證不超過電壓表的量程3V,滑動變阻器兩端電壓最大為:U′=3V,則U
0=U-U′=4V-3V=1V,
根據(jù)串聯(lián)分壓U′:U
0=R
2:R
0,即:3V:1V=R
2:5Ω,解得R
2=15Ω
所以滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為:1.7Ω~15Ω
答:(1)電源電壓為4V;(2)電路消耗的總功率為1.1W;(3)滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為1.7Ω~15Ω.
分析:(1)只閉合S
1時,電路中只有L,而L正常發(fā)光,說明電源電壓等于L的額定電壓;
(2)只閉合S
2時,電阻R
0與滑動變阻器串聯(lián),則根據(jù)P=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/18766.png)
可求出電路的總功率;
(3)由于電流表和電壓表均有量程限制,所以根據(jù)最大電流求出滑動變阻器的最小值,根據(jù)電壓表的最大電壓求出滑動變阻器的最大值.
點評:該計算題考查了歐姆定律的應用及電功率的有關計算,在確定滑動變阻器接入電阻范圍時,要從電流表和電壓表的量程入手.