Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L標(biāo)有“3V，1.5W”且電阻不變，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器Rx ， 標(biāo)有“30Ω2A”．閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，電源電壓為V．為保證電路安全，Rx允許接入的最小阻值為Ω；移動(dòng)滑片P，電路總功率的最小值為W．

Answer 1

【答案】4.5；3；1.125
【解析】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)Rx兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．（1）由P=UI= 可得，燈泡的電阻： RL= = =6Ω，
由I= 可得，電流表的示數(shù)為0.3A時(shí)，燈泡兩端的電壓：
UL′=IRL=0.3A×6Ω=1.8V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=Ux+UL′=2.7V+1.8V=4.5V；（2）燈泡的額定電流：
IL= = =0.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
Ux′=U﹣UL=4.5V﹣3V=1.5V，
則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：
Rx小= = =3Ω；（3）電壓表的示數(shù)Ux″=3V時(shí)，燈泡兩端的電壓：
UL″=U﹣Ux″=4.5V﹣3V=1.5V，
此時(shí)電路中的電流：
I小= = =0.25A，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
Rx大= = =12Ω＜30Ω，
所以，電路中的最小電流為0.25A，則電路的最小總功率：
P小=UI小=4.5V×0.25A=1.125W．
所以答案是：4.5；3；1.125．
【考點(diǎn)精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?dú)W姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．