Question

【題目】如圖所示電路中，燈泡L標(biāo)有“6V 3W“字樣（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響），當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)是0.2A．求：

（1）電源電壓

（2）滑動(dòng)變阻器R的最大阻值；

（3）電路的最小功率和最大功率。

Answer 1

【答案】（1）6V；（2）36Ω；（3）0.75W， 4W。

【解析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)燈單獨(dú)接在電路中工作，所以電源電壓等于燈正常工作的電壓，即：

；

（2）根據(jù)得燈的電阻為：

；

當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈與滑動(dòng)變阻器總電阻的一半串聯(lián)接入電路，電流表的示數(shù)是0.2A，根據(jù)得此時(shí)總電阻為：
，

根據(jù)串聯(lián)總電阻等于各電阻之和得：

，

解得滑動(dòng)變阻器的阻值為：；

（3）根據(jù)可知，電阻最大時(shí)，功率最小；

由于電阻串聯(lián)時(shí)，電阻增大，所以S1閉合，S2斷開(kāi)，滑片位于最右端時(shí)，燈與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電阻最大，則最小功率為：
；

當(dāng)電阻最小時(shí)，功率最大；

由于電阻并聯(lián)時(shí)，電阻變小，且小于任一并聯(lián)電路，所以當(dāng)閉合S1、S2，且滑片位于左端時(shí)，燈與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，電阻最小，則最大功率為：

。