Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”电流表只使用0-0.6A量程，当只闭合开关S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端至最左端的过程中，灯泡L和R1的1-U图像分别如图乙所示，当R1的滑片在最左端时灯泡L恰好正常发光。求：

(1)灯泡L的额定功率及R1最大阻值；

(2)当S、S1、S2都闭合，R1的滑片移动到最左端时，在保障电路元件安全的情况下1min内电流通过R2做的最大电功。

Answer 1

【答案】(1)6W；100Ω；(2)72J

【解析】

(1)由图可知，只闭合S、S1时，灯泡和滑动变阻器串联，在滑动变阻器R1的滑片从最右端至最左端的过程中，滑动变阻器R1接入电路中的阻值减小，电路总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知，图乙中，上升的曲线是灯泡的图像，下降的曲线为R1的图像；当R1的滑片在最左端时, R1接入电路中的阻值为0，此时,电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.5A，此时灯泡两端的电压为12V，所以,电源电压为

当R1的滑片在最左端时灯泡L恰好正常发光，由图乙知，此时灯泡两端的电压为12V，电路中的电流为0.5A，所以灯泡的额定功率为

当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，由R1的图像可知，最小电流为0.1A，此时R1两端的电压为10V,根据得R1的最大阻值为

答：灯泡L的额定功率为6W, R1最大阻值为12Ω。

(2)当S、S1、S2都闭合，R1的滑片移动到最左端时，灯泡与R2并联，电流表使用0-0.6A量程，此时灯泡正常发光，所以流过灯泡的电流为0.5A，根据并联电路电流规律可知，通过R2的最大电流为

则1min内电流通过R2做的最大电功为

答：当S、S1、S2都闭合，R1的滑片移动到最左端时，在保障电路元件安全的情况下1min内电流通过R2做的最大电功为72J。