Question

【題目】如圖甲電路，電源電壓恒定不變，小燈泡L的額定電壓為12V，如圖乙中的A、B分別是燈泡L和電阻R1的 I—U 圖線。閉合開關S、S1，斷開S2，滑動變阻器的滑片移至a 端時，小燈泡恰好正常發光。閉合開關S、S2，斷開S1，滑動變阻器滑片P移至中點時，電路中的電流為0 .1A。求：

（1）小燈泡L正常發光時的電阻；

（2）滑動變阻器R2的最大阻值；

（3）電路的最大功率。

Answer 1

【答案】（1）24Ω（2）160Ω（3）9.6W

【解析】

用電器在額定電壓下正常工作，電路電流最小時，阻值最大，功率最小，電流最大時，阻值最小，功率最大。

(1)小燈泡L的額定電壓為12V，由圖乙可知此時，通過小燈泡的電流為0.5A，由歐姆定律可得小燈泡正常發光時的電阻為：

；

(2)根據圖乙可知，電阻R1的阻值為：

，

當閉合開關S、S1，斷開S2，滑動變阻器的滑片移至a 端時，小燈泡恰好正常發光，則電源電壓U=12V，

又閉合開關S、S2，斷開S1，滑動變阻器滑片P移至中點時，R1與R2的一半阻值串聯，而且此時電路中的電流為0 .1A，則電路的最大電阻為：

，

則滑動變阻器R2的最大阻值為：

,；

(3)當三個開關都閉合，滑片位于a 端時，燈泡L與R1并聯，此時電路消耗的功率最大，因為并聯，它們兩端的電壓等于電源電壓為12V，根據圖乙可知，此時電路中的總電流最大為：

，

則電路最大功率為：

；

答：(1) 小燈泡L正常發光時的電阻為24Ω；

(2)滑動變阻器R2的最大阻值為160Ω；

(3)電路最大功率為9.6W。