Question

【題目】如圖所示，電源電壓為18V且保持不變，S為單刀三擲開關(guān)，燈L上標(biāo)有“6V3W”字樣，不考慮溫度變化對(duì)燈絲電阻的影響，電阻R1、R2的阻值分別為10Ω和20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V．求：

（1）燈L的阻值RL；

（2）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，為了保護(hù)電路安全，滑動(dòng)變阻器的可調(diào)節(jié)范圍；

（3）當(dāng)開關(guān)S分別接b和c時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大電功率之比。

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）24Ω＜R滑＜60Ω；（3）2：1。

【解析】解答：（1）燈L的阻值RL RL==12Ω （2）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，燈L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，當(dāng)燈L正常工作時(shí)電流最大，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最小，即Imax= ,R總= R滑最小=R總-RL=36Ω-12Ω=24Ω；當(dāng)電壓表示數(shù)為U滑=15V時(shí)，分壓最大，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大，此時(shí)燈L兩端電壓為UL=18V-15V=3V 電流最小 Imin= R滑最大==60Ω ∴滑動(dòng)變阻器的可調(diào)節(jié)范圍：24Ω＜R滑＜60Ω ；（3）當(dāng)電流為0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率最大，此時(shí)電路的總電阻為：R總= , 當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，R滑b=R總-R1=30Ω-10Ω=20Ω , 滑動(dòng)變阻器的最大電功率 Pb=I2 R滑b , 當(dāng)開關(guān)S接c時(shí)，R滑c=R總-R2=30Ω-20Ω=10Ω 滑動(dòng)變阻器的最大電功率 Pc=I2 R滑c ,滑動(dòng)變阻器的最大電功率之比 Pb: Pc= I2 R滑b: I2 R滑c= R滑b: R滑c= 20Ω: 10Ω=2:1