Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻Ro＝12Ω，滑動變阻器R的最大阻值為24Ω，當合上開關S和S1，斷開S2時，電壓表V示數為6V，燈泡恰好正常發(fā)光；當合上S和S2，斷開S1時，調節(jié)滑動變阻器使電壓表V的示數仍為6V，此時滑片P恰在ab的中點，已知滑動變阻器的電阻與電阻絲的長度成正比。求：

(1)電源電壓的值。

(2)燈泡的額定功率。

(3)在合上開關S和S2，斷開S1的情況下，調節(jié)滑片P，電阻R0上消耗功率的變化范圍。

Answer 1

【答案】（1）12V （2）3W （3）1.3312W

【解析】

(1)當合上S和S2，斷開S1時，滑動變阻器與固定電阻R0串聯，滑動變阻器阻值為12Ω，兩端電壓為6V；當合上開關S和S1，斷開S2時，燈泡與固定電阻R0串聯，燈泡兩端電壓也為6V，故燈泡電阻也為12Ω.當合上開關S和S1，斷開S2時，燈泡與固定電阻R0串聯，且R燈＝R0＝12Ω，故U燈＝U0＝6V∴U＝U燈+U0＝6+6V＝12V

(2)當合上開關S和S1，斷開S2時，燈泡正常發(fā)光，說明此時燈泡功率為額定功率:P額＝＝3W

(3)在合上開關S和S2，斷開S1的情況下，調節(jié)滑片P，變阻器的阻值變化范圍為024Ω.

當變阻器阻值為0Ω時，U0＝U＝12V，故P0＝＝12W 當變阻器阻值為24Ω時，I＝ ，故P0＝I2R0＝()2×12Ω≈1.33W 故電阻R0上消耗功率的變化范圍為1.3312W.

答：(1)電源電壓為12V；(2)燈泡的額定功率是3W；(3)電阻R0上消耗功率的變化范圍為1.3312W.