(1)开关S1断开，S2和S3闭合时，灯泡L短路，滑动变阻器R1和定值电阻R2并联，此时通过R2的电流I2=U/R2=5 V/20 Ω=0.25 A;电流表的最大测量值为0.6 A，则通过滑动变阻器的最大电流I1=I-I2=0.6 A-0.25 A=0.35 A，则R1的最大功率PR1=UI1=5 V×0.35 A=1.75 W.

　　(2)灯泡L的额定电流

　　IL= PL/UL=1.6 W/4 V=0.4 A，

　　灯泡的电阻RL= UL/IL=4 V/0.4 A=10 Ω.

　　当开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，此时有：

　　①U/R总≤PL/UL，即5 V/(10 Ω+R1)≤0.4 A，解得R1≥2.5 Ω;

　　②U×R1/R总≤3 V，即5 V•R1/(10 Ω+R1)≤3 V，解得R1≤15 Ω;

　　故滑动变阻器R1允许的取值范围为2.5～15 Ω.

　　针对训练

　　1.(1)W=UIt=3 V×0.2 A×60 s=36 J.

　　(2) = =15 Ω，

　　=6 Ω,

　　R2=R-R1=15 Ω-6 Ω=9 Ω，

　　=1 W.

　　2.(1)电路的总电阻：R=R1+R2=10 Ω+30 Ω=40 Ω

　　电路的电流： = =0.3 A

　　(2)电阻R1两端的电压：

　　U1=IR1=0.3 A×10 Ω=3 V

　　电阻R1消耗的功率：

　　P1=U1I=3 V×0.3 A=0.9 W

　　(3)电路允许通过的最大电流：I最大=0.6 A

　　电路总电阻的最小值： =20 Ω

　　变阻器R3的最小值

　　R3最小=R最小-R1=20 Ω-10 Ω=10 Ω

　　变阻器R3的最大值即为：R3最大=20 Ω

　　变阻器R3的阻值范围为10~20 Ω

　　3.元件R的额定电流IR=PR/UR=6 W/6 A=1 A

　　元件R的阻值R= UR/IR=6 V/1 A=6 Ω

　　电压表量程为“0～3 V”，为了保证电压表不被烧坏，电路中的最大电流I=U/R=3 V/6 Ω=0.5 A

　　电流表量程为“0～0.6 A”，可见电路中的最大电流I=0.5 A

　　由图像可知，此时灯L两端UL=2 V，则灯L的最大功率PL=UL I=2 V×0.5 A=1 W

　　4.(1)由串联电路电压表关系，U=UR+UR0，得：

　　UR0=U-UR=12 V-7 V=5 Vx§k§b 1

　　由欧姆定律 ,得: =5 Ω.

　　(2)由表中数据可知，当有害尾气浓度增大到15 % Vol时，R1=2 Ω

　　由串联电路电阻关系，得：

　　R总1=R1+R0=2 Ω+5 Ω=7 Ω,

　　由欧姆定律，得：

　　UR1=I1R1= ×2 Ω=3.4 V

　　(3)由公式P=UI,得I′= =1.5 A

　　由欧姆定理,得:R总2= =8 Ω(或R总2= =8 Ω)

　　由串联电路电阻关系, R总2=R2+R0,得：

　　R2=R 总2-R0=8 Ω-5 Ω=3 Ω

　　查表可得：有害尾气的浓度是10%Vol.

　　5.(1)当S1断开，S2闭合，电路中只有L，

　　∵灯泡恰好正常发光，∴U总=UL=6 V

　　(2)当S1、S 2都闭合时，L与R1并联

　　∵IL= =0.5 A

　　I1= =1 A

　　∴I=IL+I1=0.5 A+1 A=1.5 A

　　(3)当S1、S2都断开时，L与R2串联

　　∵RL= =12 Ω

　　∴R总=RL+R2=12 Ω+3 Ω=15 Ω

　　∴P总= =2.4 W

　　6.(1)P总=P灯+P电视机=22 W+220 W=242 W

　　I= =1.1 A

　　(2)W=P总t=0.242 kW×4h=0.968 kW•h

　　(3)由电能表电流规格可知正常工作的电流Imax=10 A

　　∴最大功率Pmax=UImax=220 V×10 A=2 200 W

　　P′=Pmax-P总=2 200 W-242 W=1 958 W

　　7.(1)该用户家到机房的单根电话线的电阻值是

　　5 000×3×10-3 Ω=15 Ω.

　　(2)短路位置到机房电话线的总电阻，

　　R总= =12 Ω

　　短路位置到机房单根电话线的电阻 ×12 Ω=6 Ω，

　　短路位置到机房的距离是

　　s= =2 000 m=2 km.

　　(3)测量时电路消耗的功率是P=UI=12 V×1 A=12 W.

　　8.(1)根据开关的控制作用可以看出，单刀双掷开关S1、S2同时合上时流入电动机的电流方向改变，则可实现电动机的反转.

　　(2)由图乙可知电动机正常工作时的电流I=0.4 A，则P=UI=12 V×0.4 A=4.8 W

　　(3)由图乙可知电动机刚开始转动时的电流I′=1.2 A

　　电动机的电阻R= = 10 Ω

　　电动机正常工作时

　　P热=I2R=(0.4 A)2×10 Ω=1.6 W

　　∴P输出=P-P热=4.8 W-1.6 W=3.2 W