Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡上標有“12 V　6 W”字樣，定值電阻R1＝120 Ω，滑動變阻器R2上標有“50 Ω　1 A”字樣，電壓表的量程選用“0～3 V”．斷開S2，閉合S和S1，滑片P移到B端，燈泡剛好正常發光．求：

(1)將滑片P移到B端，三個開關都閉合，1 min內電路消耗的電能是多少？

(2)斷開S1，閉合S和S2，在保證電路安全的前提下，調節滑片P，電路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)432 J；(2)0.9 W

【解析】

（1）當斷開S2，閉合S和S1時，滑片P移到B端，電路中只接入燈泡，因為燈泡剛好正常發光，故電源電壓U=UL=12V。當三個開關都閉合，滑片移到端，此時燈泡和并聯，

則通過燈泡的電流： ,

通過R1的電流： ，

干路電流：I=I1+IL=0.6A

故電路消耗的電能W=UIt=432J

（2）當斷開S1,閉合S和S2，此時，滑動變阻器R2與R1串聯，由P=UI可知，電源電壓U不變，當I越小，電功率P越小，所以串聯電路中電阻越大，電路功率越小。又因為滑到變阻器接入電阻越大，電壓表示數越大，為了安全，故電壓表示數為3V時，電路電功率最小。

此時，R1的電流： ,

所以，此時電路消耗最小功率：Pmin=UI=12V×0.075A=0.9W