Question

【題目】如圖所示的電路中，小燈泡上標有“6V 3.6W”字樣，滑動變阻器R1的最大電阻為40Ω．當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，小燈泡正常發光；當所有開關都閉合，滑片滑到A端時，A1、A2的示數之比是3：1（燈的電阻保持不變）。

求：（1）電源電壓_____

（2）當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在A端時，小燈泡兩端的實際電壓___。

（3）小燈泡消耗的最小電功率（不能為0）______

Answer 1

【答案】 18V 3.6V 0.4W

【解析】（1）燈的額定電流：I＝＝0.6A，燈正常發光時的電阻：RL＝＝10Ω，當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，燈與變阻器串聯，小燈泡正常發光，故燈的電壓為6V，電路中的電流為0.6A，根據歐姆定律和串聯電路電壓的規律，電源電壓：U＝ULU滑＝6VI×R滑＝6V0.6A×20Ω＝18V；（2）當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在A端時，燈與變阻器的最大電阻串聯，R串聯＝RLR滑＝10Ω40Ω＝50Ω，小燈泡兩端的實際電壓：U實＝I實RL＝×10Ω＝3.6V；（3）所有開關都閉合，滑片滑到A端時，R2與變阻器的最大電阻并聯，電流表A2測R2的電流，電流表A1測總電流，A1、A2的示數之比是3：1，根據并聯電路電流的規律，通過變阻器的電流為R2的2倍，則R2＝2×40Ω＝80Ω；由圖知，當R2與燈串聯，即閉合S3時，電路的總電阻最大，電路的電流最小，I小＝＝0.2A，故小燈泡消耗的最小電功率：P＝I小2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。