Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，電阻R1=10Ω，燈泡L電流隨電壓變化如圖乙所示。只閉合開關S3，電壓表示數為1.5V，電流表示數為0.3A，此時滑動變阻器接入電路電阻絲長度為總長的。求：

(1)滑動變阻器R2的最大阻值是多少？

(2)當開關S1、S2、S3都閉合時，電路消耗的總功率？

Answer 1

【答案】(1)15Ω；(2)3.0W

【解析】

(1)只閉合開關S3，燈泡和變阻器串聯，電壓表測量變阻器兩端的電壓，電流表測量串聯電路的電流，變阻器連入電路的電阻

R滑==5Ω

此時滑動變阻器接入電路電阻絲長度為總長的，滑動變阻器R2的最大阻值

R2=3R滑=3×5Ω=15Ω

由圖可知，電流為0.3A時，燈泡兩端的電壓是2.5V，電源電壓

U=UL+U2=2.5V+1.5V=4V

(2)當開關S1、S2、S3都閉合時，燈泡L和電阻R1并聯，R1消耗的電功率

由圖乙知，燈泡兩端電壓為4.0V時，對應電流為0.35A，燈泡L消耗的電功率

PL=UIL=4V×0.35A=1.4W

電路消耗的總功率

P=P1+PL=1.6W+1.4W=3.0W

答：(1)滑動變阻器R2的最大阻值是15Ω；

(2)當開關S1、S2、S3都閉合時，電路消耗的總功率是3.0W。