Question

【題目】如圖甲所示,電源電壓U=10V,R1為定值電阻,阻值為20Ω,R為滑動變阻器,R的最大阻值為50Ω,小燈泡上標有“6V 3W”字樣,小燈泡的U-1關系如圖乙所示。求：

(1)小燈泡正常工作時通過燈絲的電流。

(2)S閉合,S1、S2都斷開時,調節滑動變阻器滑片使小燈泡兩端的電壓為4V時,滑動變阻器接入電路的阻值。

(3)S、S1、S2都閉合時,通過調節滑動變阻器滑片,整個電路消耗的總功率最小是多少？

Answer 1

【答案】 0.5A 15Ω 7W

【解析】 (1)由P＝UI可得，小燈泡正常工作時通過燈絲的電流：IL＝＝0.5A；(2)S閉合,S1、S2都斷開時，滑動變阻器與燈泡L串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝UU′L＝10V4V＝6V，因串聯電路中各處的電流相等，所以,由圖象可知,電路中的電流I＝I′L＝0.4A，由I＝可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：R滑＝＝15Ω；(3)S、S1、S2都閉合時,R1與滑動變阻器并聯，電流表測干路電流，當滑片位于b端時，接入電路中的電阻最大，電路消耗的總功率最小，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：R總＝Ω，電路的最小功率：P小＝ ＝7W.