Question

【題目】如圖所示，是某電器設(shè)備的一部分電路．已知電源電壓和燈泡的阻值均保持不變，定值電阻R0=10Ω，燈泡L上標(biāo)有“6V 3.6W”的字樣．開關(guān)S2為單刀雙擲開關(guān)，電源和電壓表的內(nèi)阻不計(jì)．請畫出本題中第二小問的等效電路圖．

（1）只閉合開關(guān)S1時(shí)，電流表示數(shù)I1=1A，求電源電壓；

（2）在不損壞電流表及電源的情況下，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2接“a”，移動(dòng)滑片P置于其中點(diǎn)，此時(shí)電流表示數(shù)I2=1.5A，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值；

（3）當(dāng)開關(guān)S1斷開，開關(guān)S2接“b”時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使燈泡L正常發(fā)光，求滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．

Answer 1

【答案】（1）10V；（2）40Ω．（3）2.4W

【解析】解：（1）只閉合開關(guān)S1時(shí)，電路為R0單電阻簡單電路，根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓

（2）閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2接“a”，移動(dòng)滑片P置于其中點(diǎn)，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表測干路電流，即I2=1.5A，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為，由并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知：通過滑動(dòng)變阻器的電流I′=I2-I1=1.5A-1A=0.5A，

所以

滑動(dòng)變阻器的最大阻值

（3）當(dāng)開關(guān)S1斷開，開關(guān)S2接“b”時(shí)，滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使燈泡L正常發(fā)光，則UL=U額=6V，

由P=UI得，燈泡L正常發(fā)光的電流，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U″=U-UL=10V-6V=4V，

所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率 P=U″IL=4V×0.6A=2.4W

答：（1）電源電壓為10V。（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40Ω。（3）滑動(dòng)變阻器消耗的電功率2.4W。