Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，燈泡L上標有“18V　16.2W”字樣，電流表的量程為，電壓表的量程為，滑動變阻器最大阻值為90Ω。當閉合開關S、 S1時，移動滑片P，電流表的示數(shù)達到最大值，此時變阻器連入電路的電阻為Ra；當閉合開關S、S2時，移動滑片P，電壓表的示數(shù)達到最大值，此時變阻器連入電路的電阻為Rb且，電阻R兩端電壓與變阻器連入電路的電阻關系如圖乙所示。

求 (1)燈泡L的電阻(燈絲電阻不隨溫度變化)；

(2)電源電壓；

(3)整個電路消耗功率最小時，滑動變阻器消耗的功率。

Answer 1

【答案】(1)；(2)18V；(3)2.025W

【解析】

(1)根據(jù)可得燈泡的電阻為

(2)當閉合開關S、S1時，燈L與滑動變阻器組成串聯(lián)電路，移動滑片P，電流表的示數(shù)達到最大值，即

根據(jù)得

當閉合開關S、S2時，定值電阻R與滑動變阻器組成串聯(lián)電路，移動滑片P，電壓表的示數(shù)達到最大值，即

由圖像可知此時滑動變阻器連入電路的電阻

因為,所以

電源電壓

(3)滑動變阻器兩端的電壓

此時電路中的電流為

定值電阻R的阻值為

由于，所以當定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，且滑片移到連入電路的阻值最大等于90Ω時，電路中的電阻最大，整個電路消耗的功率最小

電路中的最小電流為

滑動變阻器消耗的功率為

答：(1)燈泡L的電阻為；

(2)電源電壓為；

(3)整個電路消耗功率最小時，滑動變阻器消耗的功率為。