Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變，電源電壓 U=6V，小燈泡 L 上標有“6V 3W”字樣，電流表的量程為 0～0.6A，電壓表的量程為 0～3V，滑動變阻器 R2 的 最大阻值為 20Ω．

（1）只閉合開關 S1 和 S2 時，電路消耗的功率為 6W，則閉合開關 S1、S2 和 S3 時，電路的總電 阻 R=_____？

（2）在不損壞各元件的情況下，只閉合開關 S1 時，R1 消耗的最大功率為 P1，只閉合開關 S3 時，L 消耗的最小功率為 P3，則 P1：P3=______？

Answer 1

【答案】 4Ω 72：25

【解析】（1）只閉合開關S1和S2時，電路為R1的簡單電路，由可得，R1的阻值：

；閉合開關S1、S2和S3時，R1與L并聯，由可得，燈泡的阻值： ，因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，所以，電路中的總電阻： ；

（2）只閉合開關S1時，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測R2兩端的電壓，

當電流表的示數I=0.6A時，R1消耗的電功率最大， ；只閉合開關S3時，L與R2串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測R2兩端的電壓，當電壓表的示數U2=3V時，燈泡的電功率最小，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡兩端的電壓： ，燈泡消耗的最小功率：

，

則 ．

答：（1）閉合開關S1、S2和S3時，電路的總電阻為4Ω；

（2）在不損壞各元件的情況下，只閉合開關S1時，R1消耗的最大功率為P1，只閉合開關S3時，L消耗的最小功率為P3，則P1：P3=72：25．