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【题目】如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“4V 2W”字样,R0的阻值为16Ω。连S2断开、S3闭合,滑片Pb端滑到某一位置时,滑动变阻器R接入电路的电阻减小了8Ω,此过程中电压表的示数由32V变为4V。则:

1)灯泡的电阻为________灯泡正常工作时的电流为________A

2)电源电压和滑动变阻器的最大阻值各为多少?(不考虑溫度对灯丝电阻的影响)

3)当S1S2闭合、S3断开时,电路消耗的最小功率是多少?(符合电路操作规范要求)

【答案】(1805;(216Ω.(332W

【解析】试题分析:(1)灯泡正常发光时的电压为4V,电功率为2W

根据P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL=PL/UL=2W/4V=05A

根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:RL =UL/IL=4V/05A=8Ω

2)当S1 S2 断开、S3 闭合,等效电路图如图1所示;

由于滑片Pb端滑到某一位罝时,电压表的示数由32V变为4V

则当滑片Pb端时电压表的示数为32V,电路中的电流为I1=U1/RL=32V/8Ω=04A

根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压U=I1RL+R0+Rab=04A8Ω+16Ω+Rab

当滑片P在某一位罝时电压表的示数为4V;由于灯泡的实际等于与额定电压相等,

则灯泡正常发光,所以电路中的电流为I2=IL=05A

根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压U=I2RL+R0+R′=05A8Ω+16Ω+R′

已知Rab-R′=8Ω ③

①②③联立方程得:Rab=16ΩR′=8ΩU=16V

3)当S1S2闭合、S3断开时,等效电路图如图所示;

动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,则I=U/Rab=16V/16Ω=1AI0 =U/R0=16V/16Ω=1A

所以并联电路中干路电流I=I+I0=1A+1A=2A,电路的最小功率:Pmin=UI=16V×2A=32W

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