Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“3V 1.5W”的字樣，滑動變阻器R1的阻值變化范圍為0～70Ω，定值電阻R2的阻值為30Ω。求：

（1）小燈泡L正常發光時的阻值為多少？

（2）當S1、S2和S3都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，小燈泡L恰好正常發光，此時電流表的示數為多少？

（3）保證電流表有示數時，滑動變阻器的滑片應怎樣移動，同時開關應怎樣閉合或斷開才能使電路的總電功率最小？最小電功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）6Ω（2）0.6A（3）保證電流表有示示數時，當滑動變阻器的滑片滑到端，開關S2斷開，S1S2閉合時，R1和R2串聯，電路總電阻最大，電路的總電功率最小。P最小=0.09W

【解析】試題分析： (1)小燈泡正常發光時的阻值：RL=U額2/P額=(3V)2/1.5W=6Ω

(2)當S1、S2和S3都閉合時，滑動變阻器的滑片滑到a端時，小燈泡L和電阻R2并聯接入電路，電流表測干路電流，小燈泡L恰好正常發光，電源電壓U=3V。

I1=U/RL=3V/6Ω=0.5A

I2=U/R2=3V/30Ω=0.1A

I=I1+I2=0.5A+0.1A=0.6A

(3)保證電流表有示示數時，當滑動變阻器的滑片滑到b端，開關S2斷開，S1S2閉合時，R1和R2串聯，電路總電阻最大，電路的總電功率最小。

該最小電功率為P最小=U2/R總=（3V）2/(70Ω+20Ω)=0.09W