Question

【題目】如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”，R1的電阻為5Ω，變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～3V．當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，燈泡L恰好正常發(fā)光．（設(shè)燈泡電阻不隨溫度而改變）求：

（1）燈泡L的電阻和電源電壓_____,___-；

（2）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)____-,____-；

（3）開關(guān)S1 閉合，S2、S3斷開時(shí)，在保證電路中各元件安全工作的情況下，電阻R1消耗的最小電功率____．

Answer 1

【答案】 6V 12Ω 0V 1.7A 1.8W

【解析】(1)由P＝UI可得，燈泡L正常工作時(shí)的電流：IL＝＝0.5A，由I可得，燈泡的電阻：RL＝12Ω；由圖知,當(dāng)S1、S2、S3均閉合時(shí),R1與L并聯(lián)，燈泡L恰好正常發(fā)光，由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知電源電壓：U＝U1＝UL＝6V；(2)當(dāng)S1、S2、S3均閉合時(shí),R1與L并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,R2被短路，所以電壓表示數(shù)為0V，燈泡正常發(fā)光,通過燈泡的電流IL＝0.5A，由可得通過R1的電流：I1＝ ＝1.2A，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可得電流表的示數(shù)：I＝I1IL＝1.2A+0.5A＝1.7A；(3)當(dāng)閉合S1,斷開S2、S3時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表的量程為03V,所以當(dāng)電壓表的示數(shù)U2＝3V時(shí)，變阻器接入電路的阻值最大,電路中的電流最小，R1功率最小，此時(shí)R1兩端的電壓：＝UU2＝6V3V＝3V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，此時(shí)電路中的最小電流：I′＝ ＝0.6A，由P＝UI可得,R1的最小總功率：P1＝I′＝3V×0.6A＝1.8W.