Question

【题目】如图所示，电源电压不变，L是标有“12V，6W”的小灯泡，且其电阻不随温度变化，R1=16Ω，滑动变阻器R2的最大电阻值为24Ω，只闭合S，S2时灯L恰能正常发光．

求：
（1）电源电压．
（2）同时闭合开关S，S1 ， S2且滑片P位于最下端B时，电流表的示数．
（3）当闭合开关S时，电路的最小总功率和此时电压表的示数．

Answer 1

【答案】
（1）

解：只闭合S，S2时，电路为灯泡的基本电路；由于灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即12V；

答：电源电压为12V

（2）

解：同时闭合开关S，S1，S2且滑片P位于最下端B时，R1与滑动变阻器并联，并且滑动变阻器的全部阻值接入电路，电流表测量干路电流；

电路的总电阻：R总= = =9.6Ω；

电流表的示数：I= = =1.25A；

答：同时闭合开关S，S1，S2且滑片P位于最下端B时，电流表的示数为1.25A

（3）

解：当闭合开关S时，R1、滑动变阻器以及灯泡串联；

由P= 可知，灯丝的阻值：RL= = =24Ω；

电路中最小电流：I最小= = =0.1875A；

电路的最小总功率：P=UI最小=12V×0.1875A=2.25W；

由欧姆定律可知，电压表的示数：U′=I最小RL=0.1875A×24Ω=4.5V．

答：当闭合开关S时，电路的最小总功率和此时电压表的示数分别为2.25W和4.5V

【解析】（1）只闭合S，S2时，电路为灯泡的基本电路，根据灯泡正常发光和灯泡的额定电压可知电源电压；（2）同时闭合开关S，S1 ， S2且滑片P位于最下端B时，R1与滑动变阻器并联，并且滑动变阻器的全部阻值接入电路，电流表测量干路电流；
先根据并联电路电阻规律求出总电阻，然后根据欧姆定律求出干路电流，即电流表的示数；（3）当闭合开关S时，R1、滑动变阻器以及灯泡串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，由P=UI可求出电路消耗的最小功率；
根据P= 的变形公式求出灯丝的阻值，然后根据U=IR求出电压表的示数．本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构是正确解题的关键，分析清楚电路结构后应用串并联电路特点、欧姆定律以及功率计算公式即可正确解题．