Question

18．如圖所示，電源電壓恒為6V，燈泡標(biāo)有“6V，3W”字樣（燈絲電阻不變），當(dāng)S₁、S₂都閉合，且滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.6A，此時(shí)燈泡的功率為P₁，當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的功率為P₂，且P₂：P₁=1：4，則R₂的最大阻值為120Ω；當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路消耗的最小功率為3.3W．

Answer 1

分析 當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律，求出通過(guò)變阻器的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出電阻，此時(shí)燈泡兩端實(shí)際電壓等于額定電壓，即燈泡正常工作，當(dāng)滑片滑至最大阻值處時(shí)，干路上的電流最小，此時(shí)電路消耗的電功率最小，由P=UI求解．

解答 解：由圖可知，當(dāng)S₁、S₂都閉合且滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，R₁短路，L與$\frac{1}{2}$R₂并聯(lián)接入電路，電流表A測(cè)干路電流I_并=0.6A，
燈泡兩端電壓：U_燈=U=6V=U_額，所以小燈泡正常工作，
經(jīng)過(guò)小燈泡的電流：I_燈=I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
通過(guò)$\frac{1}{2}$R₂的電流I₂=I_并-I_燈=0.6A-0.5A=0.1A，
則$\frac{1}{2}$R₂的阻值$\frac{1}{2}$R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，
可得R₂的最大阻值：R₂=120Ω，
當(dāng)S₁、S₂都閉合，根據(jù)P=UI，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí)，干路上的電流最小，此時(shí)電路消耗的電功率最小，
I'=I_燈+I'₂=0.5A+$\frac{6V}{120Ω}$=0.55A，
P_小=UI'=6V×0.55A=3.3W．
故答案為：120；3.3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)，要掌握電功率公式的靈活運(yùn)用，會(huì)正確分析電路圖．