Question

將標(biāo)有“5V 5W”的小燈泡和“20Ω 2A”的滑動變阻器串聯(lián)在電路中，當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時，變阻器消耗的電功率為1.6W，則電路的總功率為______W；滑動變阻器允許連入電路的最小阻值是______Ω．（電源電壓、燈泡的電阻不變）

Answer 1

（1）∵P=UI，
∴燈泡正常發(fā)光時的電流：
I_L=

PL額

UL額

=

5W

5V

=1A，
∵I=

U

R

，
∴燈泡電阻：
R_L=

UL額

IL

=

5V

1A

=5Ω；
（2）滑片位于中點(diǎn)時，滑動變阻器接入電路的阻值：
R_滑=

R滑max

2

=

20Ω

2

=10Ω，
∵變阻器消耗的功率為1.6W，且P=I²R，
∴此時電路電流：
I=

P滑 R滑

=

1.6W 10Ω

=0.4A，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴此時電路總功率：
P=I²（R_L+R_滑）=（0.4A）²×（5Ω+10Ω）=2.4W；
（3）電源的電壓：
U=I（R_L+R_滑）=0.4A×（5Ω+10Ω）=6V，
∵燈泡正常發(fā)光時的電流是1A，滑動變阻器允許通過的最大電流是2A，
∴電路允許的最大電流是1A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
電路中的最小總電阻：
R_最小=

U

Imax

=

6V

1A

=6Ω，
滑動變阻器接入電路的最小阻值：
R_滑min=R_最小-R_L=6Ω-5Ω=1Ω．
故答案為：2.4；1．