Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓18V不變，燈泡L規(guī)格為“15V45W”，且燈絲電阻不隨溫度變化，電流表量程為“0﹣0.6A”和“0﹣3A”，電壓表的量程為“0﹣3V”和“0﹣15V”，滑動變阻器R的規(guī)格為“10Ω3A”和“30Ω2A”。求：

(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻。

(2)只閉合開關S1，電流表選取合適量程，移動滑片P，可使燈泡L正常發(fā)光。求流過電流表的最小電流。

(3) 只閉合開關S2、S4，將滑片P置于中點O處（可能重新選擇了電流表量程和變阻器）電流表指計指到滿偏刻度的位置，若將滑片P從中點移到最左端A，兩表示數(shù)的I﹣U關系如圖乙所示，求滑片P在最右端B處時，R0消耗的電功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)5Ω；(2)1.2A；(3)2.7W

【解析】

(1)由可得，小燈泡的電阻

(2)只閉合開關S1且燈泡L正常發(fā)光時，等效電路圖如下圖所示：

燈泡正常發(fā)光時，通過的電流

則滑動變阻器R的規(guī)格為“10Ω 3A”，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，流過電流表的示數(shù)最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，流過電流表的示數(shù)最小

(3)只閉合開關S2、S4，將滑片P置于中點O處，等效電路圖如下圖所示：

滑片P移到最左端A時，R0兩端的電壓等于電源的電壓UA＝18V，由圖乙可知，橫坐標每個小格代表的電壓為

則P在中點O時的電壓

此時電流表指計指到滿偏刻度的位置，其示數(shù)為2A或0.4A，電流表的示數(shù)為I1＝2A時，變阻器的最大阻值

與題意不符；

當電流表的示數(shù)為I2＝0.4A時，變阻器的最大阻值

符合題意，所以，所用變阻器的規(guī)格為“30Ω 2A”，電流表的量程為“00.6A”此時電路的總電阻

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以R0的阻值

滑片P在最右端B處時，接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流

此時R0消耗的電功率

答：(1)小燈泡的電阻是5Ω；

(2)只閉合開關S1，移動滑片P，可使燈泡L正常發(fā)光，流過電流表的最小電流是1.2A；

(3)滑片P在最右端B處時，R0消耗的電功率為2.7W。