Question

【題目】如圖，小燈泡標有“6V，3W”，電流表的量程是0~3A，R0=36Ω，電源電壓U=12V，滑動變阻器最大電阻是18Ω。求：

（1）S1和S2都斷開時，滑動變阻器接入電路的阻值多大時，燈L能正常發光？

（2）S1和S2都閉合時，移動P，電路允許消耗的最大功率及最小功率各是多少?

Answer 1

【答案】（1）12Ω （2）36W 12W

【解析】（1）當S1 和S2 都斷開時，燈泡L與滑動變阻器串聯，因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光，所以，由P=UI可得，電路中的電流：I=PL/UL=3W/6V=0.5A，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑 =U-U_L =12V-6V=6V，由I=U/R可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：R滑 =U滑/I=6V/0.5A=12Ω，

即滑動變阻器接入電路的阻值為12Ω時，燈L能正常發光；

（2）當S1 和S2 都閉合時，R0 與滑動變阻器并聯，電流表測干路電流，調節滑片P，當電流表的示數最大為3A時，電路的總功率最大，

則電路的最大總功率：P大 =UI大 =12V×3A=36W；

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的總電阻最大，電路的總功率最小，因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，所以，電路中的總電阻：

R=R0R滑大/R0+R滑大=36Ω×18Ω/36Ω+18Ω=12Ω，

則電路的最小總功率：P小 =U2/R=(12V)2/12Ω=12W