Question

【題目】如圖小羅同學(xué)發(fā)現(xiàn)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室有電壓可調(diào)兩檔的學(xué)生電源，一檔為12V，另一檔未知（標(biāo)示不清），燈泡L標(biāo)有“6V 4.5W”字樣，且阻值不變，滑動變阻器標(biāo)有“50Ω 2A”字樣，電壓表V1，V2的量程均為“0~14V”。當(dāng)開關(guān)S、S1閉合，可調(diào)電源調(diào)至12V，滑動變阻器滑片P滑至A點(diǎn)時(shí)，燈泡L恰好正常發(fā)光；當(dāng)只閉合開關(guān)S并將電源電壓調(diào)至未知電壓檔，滑片仍處在A點(diǎn)時(shí)，燈泡L仍然正常發(fā)光；然后移動滑片P移至B點(diǎn)，此時(shí)電壓表V1、V2的示數(shù)分別為11V和7V。求：

（1）燈泡L的額定電流；

（2）滑片處于A點(diǎn)時(shí)，滑動變阻器的電阻RA；

（3）求另一檔未知電壓的大小；

（4）當(dāng)只閉合開關(guān)S，將電壓調(diào)至未知電壓檔，在保證電路元件安全情況下，求電阻R1的最小功率。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)；(4)

【解析】

(1)燈泡L標(biāo)有“6V 4.5W”字樣，那么燈泡L的額定電流是

(2)當(dāng)開關(guān)S、S1閉合，可調(diào)電源調(diào)至12V，滑動變阻器滑片P滑至A點(diǎn)時(shí)，燈泡L和滑動變阻器串聯(lián)接入電路中，燈泡L恰好正常發(fā)光，那么燈泡L的電壓是6V，電路中的電流是0.75A，滑動變阻器兩端的電壓是

那么滑片處于A點(diǎn)時(shí)，滑動變阻器的電阻RA是

(3)由上述可知，燈泡L的電阻是

當(dāng)只閉合開關(guān)S，燈泡L、滑動變阻器R和電阻R1串聯(lián)接在電路中，滑片仍處在A點(diǎn)時(shí)，燈泡L仍然正常發(fā)光，電路中的電流大小為0.75A，設(shè)另一檔未知電壓的大小為，那么存在關(guān)系式

然后移動滑片P移至B點(diǎn)，那么電路中的電流大小為

由電壓表V1、V2的示數(shù)分別為11V和7V可知

由上面式子可求得另一檔未知電壓的大小，電阻；

(4)為了保證電路元件安全，電壓表V1的示數(shù)最大只能是14V，設(shè)此時(shí)滑動變阻器接入電路中的阻值大小為，電壓表V2的示數(shù)是1V，由歐姆定律可知

解得，電路中的電流大小為

這個電流大小沒有超過滑動變阻器的最大電流；

這樣燈泡L兩端的電壓是

這個電壓值沒有超過燈泡的最大電壓；綜上所述，當(dāng)電路中的電流最小為時(shí)，能夠保證電路元件安全，電阻R1的最小功率是

答：(1)燈泡L的額定電流；(2)滑片處于A點(diǎn)時(shí)，滑動變阻器的電阻；(3)另一檔未知電壓的大小是15V；(4)當(dāng)只閉合開關(guān)S，將電壓調(diào)至未知電壓檔，在保證電路元件安全情況下，求電阻R1的最小功率是0.25W。