如图甲所示 小灯泡$L_{2}$上标有“$2V$“字样 电流表量程为$0\sim 3A$灯泡$L_{1}$和$L_{2}$的$I-U$图象如图乙所示当只闭合开关
1、(1)只闭合开关$S_{1}$时,$L_{1}$、$L_{2}$串联,电流表测量电路电流;
2、由于$L_{2}$正常发光,由图乙可知,通过灯泡$L_{2}$的电流为$0.5A$,
3、因串联电路各处电流相等,所以通过$L_{1}$的电流也为$0.5A$,由图乙可知,此时$L_{1}$两端电压为$4V$,
4、因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:$U=U_{1}+U_{2}=2V+4V=6V$,
5、通电$1\min $小灯泡$L_{1}$消耗的电能:$W_{1}=U_{1}It=4V\times 0.5A\times 60s=120J$;
6、$(2)$只闭合开关$S_{3}$,灯$L_{2}$与变阻器串联,电流表测电路中的电流;
7、因灯泡$L_{2}$的额定电流为$0.5A$,电流表量程为$0\sim 3A$,所以电路最大电流为$0.5A$,电路的最大电功率:$P=UI=6V\times 0.5A=3W$;
8、$(3)$开关$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$都闭合时,灯$L_{1}$与变阻器并联,电流表测量干路电流;
9、因并联电路两端电压相等,所以根据图乙可知,当$L_{1}$两端电压为$6V$时,通过$L_{1}$的电流为$0.6A$,
10、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的最大电流:$I_{\max }=3A-0.6A=2.4A$,
11、由于滑动变阻器滑片$P$滑到最右端时,电流表示数为$0.72A$,所以通过滑动变阻器的最小电流:$I_{\min }=0.72A-0.6A=0.12A$;
12、由$I=\frac{U}{R}$可得,滑动变阻器接入电路的最小阻值:$R_{\min }=\frac{U}{{I}_{max}}=\frac{6V}{2.4A}=2.5\Omega $,
13、滑动变阻器接入电路的最大阻值:$R_{\max }=\frac{U}{{I}_{min}}=\frac{6V}{0.12A}=50\Omega $,
14、所以滑动变阻器的可调范围:$2.5\Omega \sim 50\Omega $。
15、答:(1)只闭合开关$S_{1}$,通电$1\min $小灯泡$L_{1}$消耗的电能为$120J$;
16、$(2)$只闭合开关$S_{3}$时,电路的最大电功率为$3W$;
17、$(3)$当开关$S_{1}$、$S_{2}$、$S_{3}$都闭合时,滑动变阻器可调节范围为$2.5\Omega \sim 50\Omega $。