Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定，R1是一個定值電阻，R2是滑動變阻器，圖乙是通過小燈泡L的電流隨兩端電壓變化的曲線。當開關S1閉合，S2斷開，滑動變阻器的滑片P滑至最右端時電流表的示數為0.2A，滑動變阻器的滑片P滑至某一位置時，電壓表的示數為3.5V，電流表的示數為0.35A，當開關S1、 S2都閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，小燈泡恰好正常發光，電流表的示數為0.75A，R1消耗的功率為P1；求：

(1)小燈泡的額定功率PL；

(2)滑動變阻器的最大阻值R2；

(3)定值電阻R1消耗的功率為P1。

Answer 1

【答案】(1)3W；(2)25Ω；(3)1.5W

【解析】

(1)只閉合S1時，燈泡與R2是串聯的，由題知，變阻器R2兩端電壓為3.5V，而此時電路中電流為I2=0.35A，由圖像知，此時燈泡兩端電壓為UL=2.5V，由此可求得電源電壓為

另由題意可知，閉合S1、S2，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，燈泡兩端電壓等于電源電壓6V，燈泡正常發光，由圖像查到燈的額定電流為IL=0.5A，所以燈泡的額定功率為

(2)由圖像知，通過電路的電流為I1=0.2A時，燈泡兩端電壓為1V，此時R2兩端電壓為

由得，滑動變阻器最大阻值為

(3)由圖像知，當開關S1、 S2都閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，通過燈泡的電流為IL=0.5A，此時燈泡與R1是并聯的，通過電阻R1的電流為

則定值電阻R1消耗的功率為

答：(1)燈泡的額定功率為3W；(2)滑動變阻器的最大阻值為25Ω；(3)定值電阻R1消耗的功率為1.5W。