Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓和燈泡L阻值均保持不變，電流表的量程為0~0．6A,電壓表的量程為0~15 V，燈泡L標(biāo)有“12V 6W”字樣，定值電阻R0=18Ω。只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為3V；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到最右端時(shí)，電壓表示數(shù)為5V。求：

（1）燈泡L的電阻值；

（2）電源電壓；

（3）只閉合S和S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，若兩 電表的示數(shù)均不超過(guò)量程，電路消耗的總功率的范圍。

Answer 1

【答案】（1）24Ω；（2）15V；（3）7．5W~9W

【解析】試題分析：（1）根據(jù)公式P=UI得，燈泡的額定電流：I額=P額/U額=6W/12V=0．5A，根據(jù)公式I=U/R得，燈泡的電阻R=U額/I額=12V/0．5A=24Ω；（2）設(shè)電源電壓為U，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R，當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，燈泡L與R串聯(lián)：（U-3V）：RL=3V：1/2R----，當(dāng)P在最右端時(shí)，燈泡L與R串聯(lián)：（U-5V）：RL=5V：R------，聯(lián)立解得：U=15V；將RL=24Ω代入得，R=12Ω；（3）只閉合S和S1時(shí)，定值電阻R0與R串聯(lián)，當(dāng)R=12Ω時(shí)，電路消耗的總功率取最小值，此時(shí)電路中電流的最小值： I=U/（R0+R）=15V/（18Ω+12Ω）=0．5A，總功率的最小值：P= UI=15V×0．5A=7．5W，當(dāng)電流表取0．6A時(shí)，電路消耗的總功率取最大值， 總功率的最大值P’=UI’=15V×0．6A=9W。