如图所示的电路.电源电压恒定不变.灯L上标示“12V 6W 字样.当S.S1.S2都闭合.滑动变阻器的滑片移至最左端时灯L恰好正常工作.电流表的示数为0.9A,当闭合S.S2.断开S1.滑动变阻器的滑片移至最右端时.R1消耗的功率为1.2W．求:(1)电源电压为多少?(2)灯L正常工作时的电流为多少?(3)R1的电阻为多少?(4)滑动变阻器R的电阻值为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

2．

如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯L上标示“12V 6W”字样，当S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片移至最左端时灯L恰好正常工作，电流表的示数为0.9A；当闭合S、S₂，断开S₁，滑动变阻器的滑片移至最右端时，R₁消耗的功率为1.2W．（忽略温度对电阻的影响）求：
（1）电源电压为多少？
（2）灯L正常工作时的电流为多少？
（3）R₁的电阻为多少？
（4）滑动变阻器R的电阻值为多少？
（5）该电路消耗的最小总功率为多少．

分析（1）当S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片移至最左端时，灯泡L与定值电阻R₁并联，电流表测干路电路，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等求出电源的电压；
（2）根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流；
（3）根据并联电路的电流特点求出通过R₁的电流，再根据欧姆定律求出R₁的电阻；
（4）当闭合S、S₂，断开S₁，滑动变阻器的滑片移至最右端时，R₁与滑动变阻器的最大阻值串联，根据P=I²R求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；
（5）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，然后比较灯泡电阻与R₁阻值的大小，两者较大的电阻与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的总功率最小，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其大小．

解答解：（1）当S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片移至最左端时，灯泡L与定值电阻R₁并联，电流表测干路电路，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时的电压与额定电压相等，
所以，电源的电压U=U_L=12V；
（2）根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；
（3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₁的电流：
I₁=I-I_L=0.9A-0.5A=0.4A，
R₁的电阻：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.4A}$=30Ω；
（4）当闭合S、S₂，断开S₁，滑动变阻器的滑片移至最右端时，R₁与滑动变阻器的最大阻值串联，
根据P=I²R可得，此时电路中的电流：
I′=$\sqrt{\frac{{P}_{1}}{{R}_{1}}}$=$\sqrt{\frac{1.2W}{30Ω}}$=0.2A，
电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{I′}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R=R_总-R₁=60Ω-30Ω=30Ω；
（5）灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
因R₁＞R_L，
所以，当闭合S、S₂，断开S₁，滑动变阻器的滑片移至最右端时，电路中总电阻最大，总功率最小，
则P_min=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+R}$=$\frac{（12V）^{2}}{30Ω+30Ω}$=2.4W．
答：（1）电源电压为12V；
（2）灯L正常工作时的电流为0.5A；
（3）R₁的电阻为30Ω；
（4）滑动变阻器R的电阻值为30Ω；
（5）该电路消耗的最小总功率为2.4W．

点评本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等，难点是电路最小功率的判断．

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A．

B．

C．

D．

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13．

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