【題目】如圖,小燈泡標(biāo)有“6V,3W”,電流表的量程是0~3A,R0=36Ω,電源電壓U=12V,滑動(dòng)變阻器最大電阻是18Ω。求:

(1)S1和S2都斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值多大時(shí),燈L能正常發(fā)光?

(2)S1和S2都閉合時(shí),移動(dòng)P,電路允許消耗的最大功率及最小功率各是多少?

【答案】(1)12Ω (2)36W 12W

【解析】(1)當(dāng)S1 S2 都斷開時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡正常發(fā)光,所以,由P=UI可得,電路中的電流:I=PL/UL=3W/6V=0.5A,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U =U-U_L =12V-6V=6V,由I=U/R可得,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻:R =U/I=6V/0.5A=12Ω,

即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為12Ω時(shí),燈L能正常發(fā)光;

(2)當(dāng)S1 S2 都閉合時(shí),R0 與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表測干路電流,調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電流表的示數(shù)最大為3A時(shí),電路的總功率最大,

則電路的最大總功率:P =UI =12V×3A=36W;

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的總電阻最大,電路的總功率最小,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電路中的總電阻:

R=R0R滑大/R0+R滑大=36Ω×18Ω/36Ω+18Ω=12Ω,

則電路的最小總功率:P =U2/R=(12V)2/12Ω=12W

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