Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定不變，R1的阻值為12Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，小燈泡電阻不隨溫度改變．若閉合S1、S2 ， 斷開S3 ， 小燈泡剛好正常發(fā)光，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V，那么：
（1）小燈泡L的電阻為多大？
（2）電源電壓為多少？
（3）R2阻值為多大？
（4）若閉合S1、S3 ， 斷開S2 ， 并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為多大時(shí)，電路的總功率最大，這個(gè)最大的功率等于多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可知，小燈泡L的電阻：

RL= = =12Ω

（2）解：閉合S1、S2，斷開S3時(shí)，燈泡L與定值電阻R2串聯(lián)，

電壓表測R1兩端的電壓，燈泡正常發(fā)光，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源的電壓：

U=UL+U2=6V+3V=9V

（3）解：閉合S1、S2，斷開S3時(shí)，燈泡L與定值電阻R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P=UI可得，電路中的電流：

I= = =0.5A，

由I= 可得，R2的阻值：

R2= = =6Ω．

（4）解：閉合S1、S3，斷開S2時(shí)，滑動(dòng)變阻器R與定值電阻R1串聯(lián)，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的總電阻最小，電路的總功率最大，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路的最大功率：

P= = =6.75W

【解析】（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P= 求出小燈泡L的電阻；（2）閉合S1、S2 ， 斷開S3時(shí)，燈泡L與定值電阻R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；（3）閉合S1、S2 ， 斷開S3時(shí)，燈泡L與定值電阻R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R2的阻值；（4）閉合S1、S3 ， 斷開S2時(shí)，滑動(dòng)變阻器、定值電阻R1串聯(lián)，由P= 可知，電路的總功率最大時(shí)，電路中的總電阻最小，據(jù)此判斷滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，然后根據(jù)電阻的串聯(lián)和P= 求出電路的最大總功率．