Question

【題目】如圖1所示電路中，燈L上標(biāo)有“6V 4W”的字樣，Rl的最大阻值為18Ω，R2=4.5Ω．

（1）當(dāng)開關(guān)Sl、S3都斷開、S2閉合時(shí)，燈L正常發(fā)光，求電源電壓；

（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2和S3都閉合，且滑動(dòng)觸頭P滑到b端，求電路中的總電流；

（3）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2、S3都斷開．在滑動(dòng)觸頭P由a端滑到b端的過程中，滑動(dòng)變阻消耗的功率隨其電阻R1變化的情況如圖2所示．由圖象可知，當(dāng)R1為何值時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（設(shè)電源電壓恒定不變）

Answer 1

【答案】（1）9V．

（2）0.5A．

（3）從圖象上可以看出，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為4.5W，此時(shí)接入電路的電阻為4.5Ω．

【解析】試題分析：（1）當(dāng)開關(guān)Sl、S3都斷開、S2閉合時(shí)，燈泡與電阻R2串聯(lián)，燈L正常發(fā)光，已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式I=可求電路的電流，再利用公式U=IR求出電阻R2兩端的電壓，電阻R2兩端的電壓與燈泡額定電壓之和就是電源電壓．

（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2和S3都閉合，且滑動(dòng)觸頭P滑到b端，燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大，根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)求出電路總電阻，再利用歐姆定律求出電路總電流．

（3）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2、S3都斷開，滑動(dòng)變阻器與電阻R2串聯(lián)，從圖象上可以看出滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率和此時(shí)的電阻值．

解：（1）當(dāng)開關(guān)Sl、S3都斷開、S2閉合時(shí)，燈泡與電阻R2串聯(lián)，燈L正常發(fā)光，此時(shí)電路電流為IL===A，

電阻R2兩端的電壓U2=ILR2=A×4.5Ω=3V，所以電源電壓為U=U2+UL=3V+6V=9V．

答：電源電壓為9V．

（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2和S3都閉合，且滑動(dòng)觸頭P滑到b端，燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，此時(shí)燈泡兩端電壓為9V，燈泡會(huì)被燒毀，所以電路中的總電流I===0.5A．

答：電路中的總電流為0.5A．

（3）從圖象上可以看出，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為4.5W，此時(shí)接入電路的電阻為4.5Ω．