Question

【題目】如圖甲，電源電壓為6V保持不變，燈泡L標有“6V，6W”字樣，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω，燈泡的電流跟其兩端電壓關系如圖乙。求：

（1）當S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端時電流表的示數(shù)；

（2）當S1閉合S2斷開，電流表示數(shù)為0.8A時，變阻器在10min內消耗的電能；

（3）當S1閉合S2斷開，電路中最小電功率是多少。

Answer 1

【答案】（1）1.6A；（2）1440J；（3）3W。

【解析】

（1）．當S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路中的電流，

由并聯(lián)電路的電壓特點可知，燈泡的電壓UL＝U＝6V，

由圖乙可知，此時通過燈泡L的電流為：IL＝1A，

通過電阻R的電流為：IR＝＝＝0.6A，

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，干路電流表的示數(shù)：

I＝IL+IR＝1A+0.6A＝1.6A；

（2）．當S1閉合S2斷開，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，

由圖象可知，當電流表的示數(shù)為0.8A時，燈泡兩端的電壓UL′＝3V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，變阻器兩端電壓：

UR＝U﹣UL′＝6V﹣3V＝3V，

變阻器在10min內消耗的電能：

WR＝URIt＝3V×0.8A×10×60s＝1440J；

（3）．當S1閉合S2斷開，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且各處的電流相等，

所以，U＝UL″+I′R，即6V＝UL″+I′×10Ω，

由圖象可知，UL″＝1V，I′＝0.5A時符合，即電路中的電流最小為0.5A，

則電路的最小功率：

P小＝UI小＝6V×0.5A＝3W；

答：（1）．當S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端時電流表的示數(shù)1.6A；

（2）．當S1閉合S2斷開，電流表示數(shù)為0.8A時，變阻器在10min內消耗的電能1440J；

（3）．當S1閉合S2斷開，電路中最小電功率是3W。