Question

【題目】如圖所示，是某電器設備的一部分電路．已知電源電壓和燈泡的阻值均保持不變，定值電阻R0=10Ω，燈泡L上標有“6V 3.6W”的字樣．開關S2為單刀雙擲開關，電源和電壓表的內阻不計．請畫出本題中第二小問的等效電路圖．

（1）只閉合開關S1時，電流表示數I1=1A，求電源電壓；

（2）在不損壞電流表及電源的情況下，閉合開關S1，將開關S2接“a”，移動滑片P置于其中點，此時電流表示數I2=1.5A，求滑動變阻器的最大阻值；

（3）當開關S1斷開，開關S2接“b”時，移動滑動變阻器滑片P，使燈泡L正常發光，求滑動變阻器消耗的電功率．

Answer 1

【答案】（1）10V；（2）40Ω．（3）2.4W

【解析】解：（1）只閉合開關S1時，電路為R0單電阻簡單電路，根據歐姆定律可得，電源電壓

（2）閉合開關S1，將開關S2接“a”，移動滑片P置于其中點，定值電阻R0與滑動變阻器并聯，電流表測干路電流，即I2=1.5A，滑動變阻器連入電路的阻值為，由并聯電路干路電流等于各支路電流之和可知：通過滑動變阻器的電流I′=I2-I1=1.5A-1A=0.5A，

所以

滑動變阻器的最大阻值

（3）當開關S1斷開，開關S2接“b”時，滑動變阻器與小燈泡串聯，移動滑動變阻器滑片P，使燈泡L正常發光，則UL=U額=6V，

由P=UI得，燈泡L正常發光的電流，

此時滑動變阻器兩端的電壓U″=U-UL=10V-6V=4V，

所以此時滑動變阻器的電功率 P=U″IL=4V×0.6A=2.4W

答：（1）電源電壓為10V。（2）滑動變阻器的最大阻值為40Ω。（3）滑動變阻器消耗的電功率2.4W。