Question

【題目】（9分）圖示電路中，滑動變阻器銘牌上標有“50Ω1A”字樣，電壓表量程0-15V。閉合開關S1、S2，斷開開關S3，調節變阻器滑片P至某位置，電壓表示數為6.0V，電流表示數為0.50A，燈泡正常發光；再閉合開關S3，電流表示數變為0.75A。

(1)求變阻器接入電路的阻值；

(2)求燈泡的額定功率；

(3)只閉合開關S1、S2，改變電源電壓并移動滑片P，使電路安全工作，求電路10s消耗的最大電能。

Answer 1

【答案】(1)12Ω；(2)1.5W；(3)90J

【解析】試題分析：(1)變阻器接入電路的阻值為：R=U/I=6V/0.5A=12Ω；

(2)電源電壓為：U源=I’R=0.75A×12=9V，燈泡的額定電壓為：UL= U源-U=9V-6V=3V，燈泡的額定功率為：P= ULI=3V×0.5A=1.5W；

(3) 當電路中的電流最大等于燈泡的額定電流時，電路消耗的總功率最大；讓滑動變阻器兩端電壓等于電壓表的最大值：U滑=15V，此時滑動變阻器的電阻為：R滑=U滑/IL=15V/0.5A=30Ω<50Ω，所以此時電源電壓為：U源=Um+ UL="15V+3V=18V" ，電路10s消耗的最大電能為：W= U源ILt="18V×0.5A×10s=90J" 。