Question

【題目】如圖所示、電源電壓不變。滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為200Ω。燈泡L上標(biāo)有"18V 9W"字樣（不考慮燈絲電阻的變化），電流表的量程為0~3A．電壓表的量程為0~15V．當(dāng)閉合開關(guān)S、S1、S2時(shí)，燈泡正常發(fā)光；當(dāng)只閉合S1，且R2接入電路中的阻值為10Ω時(shí)，R1的電功率為8.1W．求：

（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻；

（2）電源電壓；

（3）R1的阻值；

（4）在保證電路安全的情況下。整個(gè)電路消耗的最小電功率．

Answer 1

【答案】（1）36Ω （2）18 V （3）10Ω （4）1.5W

【解析】

(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻

RL==36Ω；

(2)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1、S2時(shí)，R2被短路，R1和L并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，電源電壓

U=UL=18V；

(3)當(dāng)只閉合S1，且R2接入電路中的阻值為10Ω時(shí)，R1的電功率為8.1W，此時(shí)R1和R2串聯(lián)，可得：

解得：R1=10Ω；

(4)因?yàn)樾�燈泡的電阻不隨溫度改變，且小燈泡的電阻比R1的電阻大，因此當(dāng)只閉合S2且滑動(dòng)變阻器兩端電壓為15V時(shí)，電路中電流最小，整個(gè)電路電功率最小，小燈泡兩端電壓為：

UL=18V-15V=3V，

電路中最小電流為：

Imin===

電路中最小電功率：

Pmin=UImin=18V×=1.5W。

答：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻為36Ω；

(2)電源電壓為18V；

(3)R1的阻值為10Ω；

(4)在保證電路安全的情況下。整個(gè)電路消耗的最小電功率為1.5W。