Question

【題目】如圖甲，電源電壓可以調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器R1的最大電阻為30Ω，定值電阻R2上標(biāo)有“6Ω6W”字樣，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A；小燈泡L的電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示：

(1)電阻R2正常工作時(shí)電流是多少？

(2)將電源電壓調(diào)節(jié)為2.4V恒定不變，當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合時(shí)，變阻器R1消耗的最大電功率與最小電功率之比是多少？

(3)只閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電源電壓，在保證各電路元件都安全的情況下，整個(gè)電路在1min消耗的最大電能是多少？

Answer 1

【答案】(1)1A；(2)5:2；(3)

【解析】

(1)由得，電阻R2正常工作時(shí)電壓是

由歐姆定律得，電阻R2正常工作時(shí)電流是

(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與R2并聯(lián)，電壓表測(cè)量電源電壓，電流表測(cè)量干路電流，由歐姆定律得，此時(shí)流過R2的電流是

由于電流表的量程是0~0.6A，所以流過變阻器R1的最大電流是

流過變阻器R1的電流最大時(shí)，變阻器接入電流的電阻最小為

此時(shí)變阻器R1消耗的功率最大為

滑動(dòng)變阻器R1接入電流的電阻是30Ω時(shí)，消耗的功率最小為

變阻器R1消耗的最大電功率與最小電功率之比是

(3)只閉合開關(guān)S時(shí)，燈泡L與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2兩端的電壓，由于電壓表的量程為0~3V，所以當(dāng)R2兩端的電壓最大為3V時(shí)，由歐姆定律得，此時(shí)電路中的最大電流是

當(dāng)流過燈泡L的電流是0.5A時(shí)，由圖乙可知，此時(shí)燈泡L兩端的電壓是2V，則電源電壓最大為

此時(shí)電路的最大功率是

由，在1min消耗的最大電能是

答：(1)電阻R2正常工作時(shí)電流是1A；

(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合時(shí)，變阻器R1消耗的最大電功率與最小電功率之比是5:2；

(3)在保證各電路元件都安全的情況下，整個(gè)電路在1min消耗的最大電能是。