Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒為5V，小燈泡L的I-U圖像如圖乙所示。電阻R1為50Ω，電流表的量程為0—0.6A，電壓表的量程為0-3V。

（1）當開關S1、S2、S3都閉合時，通過R1的電流是多少？

（2）只閉合開關S3，移動滑片P，當R2接入電路的阻值為其最大阻值的1/4時，電流表的示數為0.2A，滑動變阻器的最大阻值是多少？

（3）在保證各元件安全的條件下，電路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）0.1A；（2）20Ω；（3）0.36W

【解析】

（1）．如圖電路，當開關S1、S2、S3都閉合時，滑動變阻器被短路，小燈泡L和電阻R1并聯在電源兩端，電源電壓為5V，根據得，通過R1的電流是：

；

（2）．只閉合開關S3，小燈泡L和滑動變阻器串聯在電路中，電流表的示數為0.2A，由圖乙知，此時燈兩端電壓為4V，則滑動變阻器兩端電壓為：

U滑=U-UL=5V-4V=1V，

滑動變阻器接入電路的電阻為：；

此時R2接入電路的阻值為其最大阻值1/4時，所以滑動變阻器的最大電阻為：

；

（3）．根據圖乙得，小燈泡的最大電阻為：，且電源電壓為5V，所以燈泡在實際電路中電阻小于24Ω，R1電阻較大為50Ω，分析電路知，當R1與滑動變阻器串聯，且滑動變阻器接入電路電阻最大時，功率最小，則電路消耗最小功率為：

。