Question

如圖電路，電源電壓保持不變，紅燈規(guī)格為“6V、3W”，綠燈“6V、6W”，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“18Ω、1.5A”．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b端時(shí)，兩燈都正常發(fā)光．
（1）電源電壓是多少？
（2）滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)處于什么狀態(tài)時(shí)，電路消耗的功率最小，最小功率為多大？

Answer 1

解：（1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b端時(shí)，兩燈泡并聯(lián)，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且兩燈泡均正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=U_L額=6V；
（2）由P=可得，兩燈泡的電阻分別為：
R_紅===12Ω，R_綠===6Ω，
∵R_紅＞R_綠，
∴當(dāng)S、S₁閉合、S₂斷開(kāi)，滑片P在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器與紅燈串聯(lián)，此時(shí)總電阻最大，電路中的電功率最小，
P_min===1.2W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）當(dāng)S、S₁閉合、S₂斷開(kāi)，滑片P在a端時(shí)，該電路中的總功率最小，最小電功率為1.2W．
分析：（1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b端時(shí)，兩燈泡并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與額定電壓相等確定電源的電壓；
（2）知道兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=求出兩燈泡的電阻；比較兩燈泡的電阻，電阻大的燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最大，根據(jù)P=可知電路中的電功率最小，然后根據(jù)電阻的串聯(lián)和電功率公式求出其大小．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等以及開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的判斷，難點(diǎn)是電路最小功率的判斷．