Question

（8分）如图，电源电压恒定不变，R1=30Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡额定电压为3V（忽略灯泡电阻的变化），电压表量程为0～3V．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，电流表示数为0.5A；当闭合S，断开S1、S2，滑片p位于中点时，小灯泡恰好正常发光．求：

（1）电源电压；

（2）小灯泡的额定功率；

（3）S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗总功率的最大值．

 

Answer 1

（1）电源电压为6V；（2）小灯泡的额定功率为0.9W；（3）S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗总功率的最大值为1.8W．

【解析】

试题分析：（1）S、S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，R1与R2并联，滑动变阻器的阻值为20Ω，电流表示数为0.5A；

R1与R2的总电阻

电源电压U=IR总=0.5A×12Ω=6V．

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡L与R2串联接入电路，等效电路如下图，

小灯泡正常发光灯泡两端的电压为3V，此时R2两端电压U2=U﹣UL=6V﹣3V=3V，

滑片p位于中点时，接入电路的阻值R′=10Ω，电路中的电流；

灯泡的额定功率PL=ULIL=3V×0.3A=0.9W．

（3）小灯泡的电阻，S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与R2串联接入电路，电压表测灯泡两端电压，若当滑动变阻器接入的阻值为0时，则电压表示数为U=6V，由于电压表量程为0～3V，所以电压表示数应不大于3V，则电路中的最大电流，

∴电路消耗的总功率的最大值P总=UI/=6V×0.3A=1.8W．

答：（1）电源电压为6V；（2）小灯泡的额定功率为0.9W；

（3）S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗总功率的最大值为1.8W．

考点： 电功率的计算、欧姆定律的应用。