Question

如圖所示，電源兩端的電壓保持不變，小燈泡L標有“6V  3W”字樣（燈絲電阻隨溫度變化可忽略不計）。當滑動變阻器的滑片P在A端時，閉合開關S₁、S₄，斷開開關S₂、S₃，小燈泡L正常發光，電壓表的示數為U₁；當滑動變阻器的滑片P在B端時，閉合開關S₂、S₄，斷開開關S₁、S₃，小燈泡L的實際電功率為0.75W，電壓表的示數為U₂，滑動變阻器的電功率為3.75W，U₁：U₂=3：1。通過調節滑動變阻器滑片P的位置、開關的斷開或閉合改變電路結構，使電路的總電功率最大，此最大總電功率為        W。

Answer 1

40

解析試題分析：P在A端，閉合開關S₁、S₄，斷開開關S₂、S₃時，簡化電路如下圖甲所示；P在B端時，閉合開關S₂、S₄，斷開開關S₁、S₃時，簡化電路如下圖乙所示。

小燈泡燈絲的電阻為：
由于甲圖中小燈泡正常發光，所以甲圖中電路的電流為，電壓表示數
根據公式得：乙圖中燈泡兩端的電壓為：
乙圖中電路的電流為：，滑動變阻器兩端電壓為：
電壓表示數
   解得
則   又   
當電路中四個開關都閉合，滑動變阻器的滑片在A端時，和并聯，電路中的總電阻最小 ，總功率最大，最大總功率為
考點：電路 電功率