Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒為5V，小燈泡L的I-U圖像如圖乙所示。電阻R1為50Ω，電流表的量程為0—0.6A，電壓表的量程為0-3V。

（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，通過R1的電流是多少？

（2）只閉合開關(guān)S3，移動(dòng)滑片P，當(dāng)R2接入電路的阻值為其最大阻值的1/4時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少？

（3）在保證各元件安全的條件下，電路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）0.1A；（2）20Ω；（3）0.36W

【解析】

（1）．如圖電路，當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，小燈泡L和電阻R1并聯(lián)在電源兩端，電源電壓為5V，根據(jù)得，通過R1的電流是：

；

（2）．只閉合開關(guān)S3，小燈泡L和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電流表的示數(shù)為0.2A，由圖乙知，此時(shí)燈兩端電壓為4V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：

U滑=U-UL=5V-4V=1V，

滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：；

此時(shí)R2接入電路的阻值為其最大阻值1/4時(shí)，所以滑動(dòng)變阻器的最大電阻為：

；

（3）．根據(jù)圖乙得，小燈泡的最大電阻為：，且電源電壓為5V，所以燈泡在實(shí)際電路中電阻小于24Ω，R1電阻較大為50Ω，分析電路知，當(dāng)R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，且滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí)，功率最小，則電路消耗最小功率為：

。