Question

【題目】如圖所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，R為滑動變阻器，燈泡上標有“4V 2W“字樣，且小燈泡的阻值始終保持不變。當斷開S2，閉合S、S1時，燈泡恰好正常發光，電壓表示數為U1；斷開S1，閉合S、S2，將滑動變阻器的滑片P置于中點時，電壓表數為U2，已知U2與U1相差1V，求：

（1）燈泡的額定電流；

（2）電源的電壓；

（3）滑動變阻器最大阻值；

（4）該電路消耗的最小電功率。

Answer 1

【答案】（1）0.5A；（2）9V；（3）32Ω；（4）2.275W。

【解析】

（1）燈泡的額定電流I＝＝0.5A；

（2）當斷開S2，閉合S、S1時，R0和燈泡串聯，燈泡正常發光，所以電路中的電流是0.5A,則R0兩端的電壓U1＝IR0＝0.5A×10Ω＝5V，電源電壓U＝U額+U1＝4V+5V＝9V；

（3）閉合S、S2，R和燈泡串聯，滑動變阻器兩端的電壓最大時，其阻值最大，所以U2應比U1大1V，即U2＝U1+1V＝6V，燈泡兩端的電壓UL＝U﹣U2＝9V﹣6V＝3V燈泡的電阻RL＝＝8Ω，根據串聯分壓特點可得，，，解得：R滑＝16Ω，因為滑片置于中點，所以R滑大＝2R滑＝2×16Ω＝32Ω；

（4）S1斷開S、S2閉合，片P置于最大電阻位置時，R和燈泡串聯，此時電阻最大，功率最小， P小＝＝2.275W。