Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓不變，R1＝12Ω，小燈泡標有“6V 12W”（電阻不變）。求：（畫出下列每小題的等效電路圖）

（1）只閉合S1時，燈泡L的功率為1.92W，則電源電壓為多大？

（2）只閉合S2，移動滑片P使燈泡的功率最小，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當S1、S2、S3都閉合時，移動滑片P至距a點處時，滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1＝P2．求P1

Answer 1

【答案】（1）12V（2）10.67W

【解析】

（1）只閉合S1時，等效電路圖如下圖所示：

由P＝UI＝可得，燈泡的電阻：RL＝＝＝3Ω，因串聯電路中各處的電流相等，所以，由P＝I2R可得，電路中的電流：I＝＝＝0.8A，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I＝可得，電源的電壓：U＝I（R1+RL）＝0.8A×（12Ω+3Ω）＝12V；

（2）只閉合S2時，等效電路如圖甲所示；當S1、S2、S3都閉合時，等效電路圖如圖乙所示：

圖甲中，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，此時電路中的電流I1＝，滑動變阻器的電功率P1＝I12R2＝（）2R2，圖乙中，移動滑片P至距a點處時，接入電路中的電阻為R2，則滑動變阻器功率P2＝，由P1＝P2可得：（）2R2＝×，解得：R2＝2RL＝2×3Ω＝6Ω，則P1＝I12R2＝（）2R2＝（）2×6Ω≈10.67W。