Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為24V，小燈泡標有“6V、3W”字樣，定值電阻R2的阻值為24Ω，當S閉合，S1、S2都斷開且滑片P移到滑動變阻器的中點時，燈L正常發(fā)光．

（1）燈泡L的電阻是多少？

（2）滑動變阻器的最大阻值是多少？

（3）當S1、S2都閉合時，調節(jié)滑動變阻器，使整個電路消耗的總功率最小，這個最小值是多少？

Answer 1

【答案】（1）燈泡的電阻為12Ω；（2）滑動變阻器的最大電阻為72Ω；（3）電路中消耗的最小功率為32W．

【解析】試題分析：（1）由燈泡的銘牌信息可知燈泡的額定功率及額定電壓，則由功率公式可求得燈泡的電阻；

（2）當S閉合，S1、S2都斷開時，電路中燈泡及滑動變阻器串聯，則由串聯電路的歐姆定律可得出滑動變阻器兩端的電壓，由歐姆定律可求得滑動變阻器的接入電阻，由題意可知，最大阻值與接入電阻的關系，則可知最大阻值；

（3）當S1、S2都閉合時，R1與R2并聯，因電源電壓不變，則可知當電路電流最小時消耗的功率最小，即應使滑片滑到右端時，電路中消耗功率最小，則由并聯電路的規(guī)律求得總電阻，由功率公式可求得最小功率．

解：（1）由功率公式：P=得：

燈泡的電阻：

R===12Ω；

（2）當S閉合，S1、S2都斷開，L與R1串聯，P位于中點L正常發(fā)光時

U1=U﹣U額=24V﹣6V=18V；

I===0.5A；

R1中===36Ω；

R1最大=2R1中=2×36Ω=72Ω；

（3）當S、S1、S2都閉合，R1、R2并聯且滑片置于最右端時，電路消耗功率最小

R總===18Ω；

P最小===32W；

答：（1）燈泡的電阻為12Ω；（2）滑動變阻器的最大電阻為72Ω；（3）電路中消耗的最小功率為32W．