Question

【題目】如圖所示、電源電壓不變。滑動變阻器R2的最大阻值為200Ω。燈泡L上標有"18V 9W"字樣（不考慮燈絲電阻的變化），電流表的量程為0~3A．電壓表的量程為0~15V．當閉合開關S、S1、S2時，燈泡正常發光；當只閉合S1，且R2接入電路中的阻值為10Ω時，R1的電功率為8.1W．求：

（1）小燈泡正常發光時，燈絲的電阻；

（2）電源電壓；

（3）R1的阻值；

（4）在保證電路安全的情況下。整個電路消耗的最小電功率．

Answer 1

【答案】（1）36Ω （2）18 V （3）10Ω （4）1.5W

【解析】

(1)小燈泡正常發光時，燈絲的電阻

RL==36Ω；

(2)當閉合開關S、S1、S2時，R2被短路，R1和L并聯，燈泡正常發光，電源電壓

U=UL=18V；

(3)當只閉合S1，且R2接入電路中的阻值為10Ω時，R1的電功率為8.1W，此時R1和R2串聯，可得：

解得：R1=10Ω；

(4)因為小燈泡的電阻不隨溫度改變，且小燈泡的電阻比R1的電阻大，因此當只閉合S2且滑動變阻器兩端電壓為15V時，電路中電流最小，整個電路電功率最小，小燈泡兩端電壓為：

UL=18V-15V=3V，

電路中最小電流為：

Imin===

電路中最小電功率：

Pmin=UImin=18V×=1.5W。

答：(1)小燈泡正常發光時，燈絲的電阻為36Ω；

(2)電源電壓為18V；

(3)R1的阻值為10Ω；

(4)在保證電路安全的情況下。整個電路消耗的最小電功率為1.5W。