Question

如圖，電源電壓恒定不變，R₁=30Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，燈泡額定電壓為3V(忽略燈泡電阻的變化)，電壓表量程為0～3V。當(dāng)S、S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A；當(dāng)閉合S，斷開(kāi)S₁、S₂，滑片p位于中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。求：

（1）電源電壓；

（2）小燈泡的額定功率；

（3）S閉合，S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電路消耗總功率的最大值。

Answer 1

解：（1）S、S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)（或等效電路如下圖1），            

根據(jù)I=I₁+I₂ 可得     即

則 電源電壓U=6V

（或   電路的總電阻     即  R=12Ω

電源電壓U=IR=0.5A×12Ω=6V）

（2）閉合S，斷開(kāi)S₁、S₂，燈泡L與R₂串聯(lián)接入電路，（或等效電路如上圖2）

小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)R₂兩端電壓U₂=U-U_L=6V-3V=3V,

滑片p位于中點(diǎn)時(shí)，接入電路的阻值為10Ω,

電路中的電流I_L=I₂=  

燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=3V×0.3A=0.9w 

(3) 小燈泡的電阻R_L=     

S閉合，S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，燈泡L與R₂串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，

電壓表示數(shù)應(yīng)不大于3V時(shí)，電路中的最大電流I=

電路消耗的總功率的最大值P_總=UI=6V×0.3A=1.8w  

評(píng)分說(shuō)明：其他解法正確，參照此標(biāo)準(zhǔn)給分。