Question

 如圖16所示，電源電壓保持不變，L是標有“6V 3W”的小燈泡，定值電阻 R=10Ω。當S、S₂閉合,S₁斷開，且P位于a端時,電路消耗的功率為3.6W，P位于b端時，電路消耗的功率為0.72W。（設燈泡電阻不隨溫度變化）

 (1)求電源電壓；

（2）滑動變阻器R₀的最大阻值；

（3）要使電路的總功率最小且電流表的示數不為0，請指出開關S、S₁、

S₂的斷開、閉合情況和滑片P的位置，并求出此時的最小功率。（保留兩位小數）

Answer 1

解：⑴S、S₂閉合,S₁斷開，且P位于a端時，電路中只有電阻Ｒ，

　　　　　由Ｐ＝UI＝U²/R得U==6V ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2分

⑵S、S₂閉合,S₁斷開，且P位于b端時 ,R 與R₀串聯(lián)，

 由P´=UI´得I´= P´/U=0.72W/6V=0.12A

   由歐姆定律有：I´=U/（R+R₀）=0.12A即有：6V/（10Ω+ R₀）=0.12A

  解得：R₀=40Ω┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2分

⑶R_L=U_額²/P_額=（6V）²/3W=12Ω ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1分

  當S、S₁閉合,S₂斷開，且P位于b端時 ,電路功率最小組┈┈┈┈┈┈┈1分

  P_最小=U²/R´_總=（6V）²/（40Ω+12Ω）=0.69W   ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1分