Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，R1=12Ω，滑動變阻器R2的最大阻值是72Ω，小燈泡L標“6V 3W”字樣，忽略燈絲電阻隨溫度的變化，電流表的量程為0～3A，當開關S2、S3斷開，S1閉合，小燈泡L恰好正常發光。求：

（1）電源電壓U；

（2）當開關S1、S3斷開，S2閉合，滑動變阻器R2置于中點時，小燈泡L的實際功率；

（3）當開關S1、S2、S3都閉合時，調動滑動變阻器的滑片P，在電流不超過電流表量程的情況下，滑動變阻器R2連入的最小電阻。

Answer 1

【答案】（1）12V；（2）0.75W；（3）6Ω

【解析】

(1)由可得，燈泡的電阻：

；

當開關S2、S3斷開，S1閉合時，R1和燈泡串聯，電流表測電路中的電流，因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡L恰好正常發光，所以，電路中的電流：

，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：

；

(2)當開關S1、S3斷開、S2閉合，滑動變阻器的滑片P滑到中點時，R2與燈泡串聯，電流表測電路中的電流，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，此時電路中的電流：

，

燈泡的實際功率：

；

(3)當開關S1、S2、S3都閉合時，R1和滑動變阻器R2并聯，電流表測干路電流，由電流表的量程可知，干路的最大電流I大=3A，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，則

，

由于干路電流等于各支路電流之和，所以，干路的最大電流：

，

根據，滑動變阻器R2連入的最小電阻：

。

答：(1)電源電壓U為12V；

(2)當開關S1、S3斷開，S2閉合，滑動變阻器R2置于中點時，小燈泡L的實際功率為0.75W；

(3)當開關S1、S2、S3都閉合時，調動滑動變阻器的滑片P，在電流不超過電流表量程的情況下，滑動變阻器R2連入的最小電阻為6Ω。