Question

【題目】如圖所示，電源電壓一定。已知燈泡L標(biāo)有“6V，7.2W”字樣（燈泡電阻不受溫度影響），R＝10Ω，滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為40Ω．開關(guān)S、S1閉合后，滑動(dòng)變阻器R0的滑動(dòng)端P在a端時(shí)，燈泡L正常發(fā)光。

（1）求燈泡L的電阻阻值；

（2）求電源的電壓；

（3）在S閉合的情況下，通過對(duì)S1、S2的控制和調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0，可使整個(gè)電路所消耗的總功率最小，請(qǐng)求出電路總功率的最小值；

（4）在S閉合的情況下，通過對(duì)S1、S2的控制和調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0，可使整個(gè)電路所消耗的總功率最大，請(qǐng)求出電路總功率的最大值

Answer 1

【答案】（1）5Ω（2）6V（3）0.72W（4）10.8W

【解析】

（1）設(shè)燈泡電阻為R燈，由P＝可知燈泡L的電阻值是：R燈＝=5.0Ω；

（2）當(dāng)S、S1閉合，且滑片P在a端時(shí)，電路為L的簡單電路，燈正常發(fā)光，說明電源電壓和燈泡的額定電壓相同，則電源電壓是：U＝6V；

（3）電源電壓一定，要使電路總功率最小，電路總電流最小，即電路總電阻最大，需要將兩個(gè)較大的電阻串聯(lián)，因?yàn)殡娮?/span>R的阻值大于燈泡L的電阻，所以S、S2 閉合，S1斷開，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到b端時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0的最大值與電阻R串聯(lián)，

則電路總功率的最小值是：P最小＝；

（4）電源電壓一定，要使電路總功率最大，電路總電流最大，電路總電阻最小，需要將兩個(gè)電阻并聯(lián)，

所以S、S1、S2均閉合，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到a端，此時(shí)燈泡L與電阻R并聯(lián)，

則電路總功率的最大值是：P最大＝PR+P燈額＝＝10.8W。