Question

如图甲所示电路，电源电压及灯泡L的电阻均不变，滑动变阻器的最大阻值为R1=20Ω。当S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时，电流表A1、A2的指针恰好指到同一位置，如图乙所示；当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A，求：

（1）电源电压；

（2）R2的电阻；

（3）整个电路消耗的最小电功率。

 

Answer 1

（1）16V。（2）30Ω （3）5.12W

【解析】

试题分析：（1）S1、S2均闭合，滑片P滑到b端时，对R2短路，灯L与R1并联R1=20Ω，由题图可得：干路电流I=1A，通过灯泡电流IL=0.2A，则通过R1的电流I1=I－IL=1A－0.2A=0.8A ，电源电压U=I1R1=0.8A×20Ω=16V。

（2）S1、S 2均断开，滑片P置于滑动变阻器的中点时，R2与Rap=10Ω串联，通过电路中的电流I=0.4A，则电路的总电阻R=U/I=16V/0.4A=40Ω，R2的电阻为R2=R－Rap=40Ω－10Ω=30Ω。

（3）由P=U2/R总可知：当U一定时，R总最大，电路功率P最小，所以，当S1、S2均断开且滑片P滑到b端时，R1与R2串联，此时R总最大，则R总=30Ω+20Ω=50Ω，整个电路消耗的最小电功率为Pmin=U2/R总=（16V）2/50Ω=5.12W。

考点：电路的综合分析与计算