Question

如图所示电路中，电灯L上标有“4V 1W”字样，滑动变阻器R₁的阻值范围是0～24Ω，电阻R₂的阻值是30Ω，电流表的是量程是0.6A．
（1）当开关S₁、S₂断开，变阻器接入电路的电阻为其总电阻的1/3时，电灯L恰好正常发光，求电源的电压值．
（2）当开关S₁、S₂闭合，在移动变阻器滑片的过程中，变阻器上允许消耗的最大功率是多大？

Answer 1

分析：（1）当开关S₁、S₂断开时，滑动变阻器和电灯串联，电灯L恰好正常发光，根据电灯L上标有“4V 1W”字样，可求电路电流，还知道变阻器接入电路的电阻为其总电阻的1/3，可求滑动变阻器上的电压，从而求出电源电压．
（2）当开关S₁、S₂闭合，电阻R₂和滑动变阻器并联，电路最大电流为0.6A，先计算出电阻R₂的电流，再计算滑动变阻器上的最大电流，从而算出变阻器上允许消耗的最大功率．

解答：解：（1）当开关S₁、S₂断开时，滑动变阻器和电灯串联，电灯L恰好正常发光，I_L=

PL

UL

=

1W

4V

=0.25A；
所以U₁=I_LR₁=0.25A×

24

3

Ω=2V；
电源电压U=U₁+U_L=2V+4V=6V．
答：电源电压为6V．
（2）当开关S₁、S₂闭合，电阻R₂和滑动变阻器并联，电路最大电流为0.6A，
I₂=

U

R2

=

6V

30Ω

=0.2A；
所以滑动变阻器上的最大电流I₁=I-I₂=0.6A-0.2A=0.4A．
变阻器上允许消耗的最大功率是P=UI₁=6V×0.4A=2.4W．
答：变阻器上允许消耗的最大功率是2.4W．

点评：本题考查电功率的计算，欧姆定律的应用，串、并联电路的识别，解此题的关键是判断开关断开和闭合时电路的连接情况．