Question

【題目】如圖所示電路中，燈L標有“6 V，3 W”，定值電阻R1＝4 Ω，R2＝10 Ω，電源內阻r＝2 Ω，當滑片P滑到最下端時，電流表讀數為1 A，此時燈L恰好正常發光，試求：

(1)滑動變阻器最大值R；

(2)當滑片P滑到最上端時，電流表的讀數；

(3)當滑片P位于滑動變阻器的中點時，變阻器消耗的功率。

Answer 1

【答案】（1）滑線變阻器最大值R是12Ω；

（2）當滑片P滑到最上端時，電流表的讀數是2A；

（3）當滑片P位于滑線變阻器的中點時，變阻器消耗的功率是3.84W．

【解析】試題分析：（1）當P滑到下端時，R2被短路，燈L與整個變阻器R并聯，此時燈正常發光，可由P=UI求出燈L的電流，由并聯電路的特點得到R的電流，再由歐姆定律求R的最大值．

（2）結合上題的結果，求電源的電動勢．當P滑到上端時，燈L、變阻器R及電阻R2都被短路，再由閉合電路歐姆定律求電流表的讀數．

（3）P位于變阻器的中點時，燈L與并聯后再與R1串聯，求出總電阻，得到總電流，再求出并聯部分的電壓，即可求得變阻器消耗的功率．

解：（1）燈L的電阻為：

RL=Ω=12Ω

當P滑到下端時，R2被短路，燈L與整個變阻器R并聯，此時燈正常發光，通過燈L的電流為：

IL=A=0.5Ω

通過變阻器R的電流為：

IR=IA﹣IL=1A﹣0.5A=0.5A

則IR=IL

即得滑線變阻器最大值為：

R=RL=12Ω

（2）電源電動勢：

當P滑到上端時，燈L、變阻器R及電阻R2都被短路，此時電流表的讀數為：

I′=A=2A

（3）P位于變阻器的中點時，燈L與并聯后再與R1串聯．

此時：R并=4Ω

總電流為：

I總=A=1.2A

并聯部分的電壓為：

U并=I總R并=1.2×4V=4.8V

變阻器上消耗的功率為：

PR==W=3.84W

答：

（1）滑線變阻器最大值R是12Ω；

（2）當滑片P滑到最上端時，電流表的讀數是2A；

（3）當滑片P位于滑線變阻器的中點時，變阻器消耗的功率是3.84W．