Question

【題目】如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡L標(biāo)有“6Vl.8W”字樣，R0為10Ω的定值電阻，滑動(dòng)變阻器R銘牌上標(biāo)有“Ω1A”字樣（電阻值已模糊不清），電壓表使用的量程為0～3V，電流表使用的量程為0～0.6A．當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，在不損壞各電路元件的情況下，滑動(dòng)變阻器最小與最大功率之比為1：4．請(qǐng)求：

（1）小燈泡L的電阻為_____Ω；電源電壓為_____V。

（2）滑動(dòng)變阻器R的最大阻值_________。

（3）只閉合S3時(shí)，在不損壞各電路元件的情況下，1min內(nèi)電路消耗的最大電能_________。

Answer 1

【答案】 20 6 40Ω 108J

【解析】（1）根據(jù)得小燈泡L的電阻為：

；

當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R0被短路，燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)接在電源兩端，而小燈泡恰好正常發(fā)光，說(shuō)明電源電壓等于燈泡的額定電壓，即：

；

（2）當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R0被短路，燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)接在電源兩端，根據(jù)電流表使用的量程為0～0.6A．可知電流最大為0.6A時(shí)，則功率最大為：

，

因?yàn)?/span>，所以最小功率為：

根據(jù)得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：

；

（3）只閉合S3時(shí)，電阻R0與R串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，根據(jù)電流表的量程，最大電流為0.6A；由于電壓表量程為0～3V，則當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為3V時(shí)，電路中的電流：

由于串聯(lián)電路電流處處相等，可判斷電路中的最大電流為0.3A，所以1min內(nèi)電路消耗的最大電能：

。