Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”的字樣。滑動(dòng)變阻器R1的阻值范圍已模糊不清，定值電阻R2的阻值為10Ω．（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化）

（1）當(dāng)S、S1和S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，小燈泡L 剛好正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為多少？

（2）當(dāng)S、S2閉合S1斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，那么滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是多少？

（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端，并保證電流表有示數(shù)時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)怎樣閉合或斷開(kāi)才能使電路的總功率最小，該最小功率為多少？

Answer 1

【答案】（1） 1.1A；（2）0—100Ω；（3） 0.32W

【解析】 (1)當(dāng)S、S1和S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí),燈泡和R2并聯(lián)；此時(shí)燈泡剛好正常發(fā)光,則電源電壓U＝UL＝6V,通過(guò)燈泡的電流：IL＝＝0.5A，通過(guò)電阻R2的電流：I2＝＝0.6A，因?yàn)椴⒙?lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,因此電流表示數(shù)：I＝IL+I2＝0.5A+0.6A＝1.1A；(2) 當(dāng)S、S2閉合S1斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到中點(diǎn)時(shí)，R2與串聯(lián)，電流表示數(shù)為0.1A，由I＝得，此時(shí)總電阻為R總＝60Ω,＝R總R＝60Ω＝50Ω,＝100Ω. 因此滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是0—100Ω；(3) 燈泡的電阻RL＝＝12Ω,因此RL>R2,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,S1閉合,S2斷開(kāi),滑片P滑到b端時(shí)電路電阻最大,電路消耗的功率最小,此時(shí)燈泡與R1串聯(lián),此時(shí)電路功率：P＝0.32W.