將標有“6V 6W”的小燈泡和一個標有“20Ω 2A”的滑動變阻器串聯(lián)在電路中,當變阻器的滑片位于中點時,變阻器消耗的功率為2.5W,則電路的總功率是________W,變阻器允許連入電路的最小電阻是________Ω.
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分析:由電功率公式的變形公式求出燈泡電阻及燈泡正常工作時的電流,由的變形公式求出此時電路電流,然后由P=I
2R求出電路總電功率;由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出電源電壓,然后由串聯(lián)特點及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小阻值.
解答:∵P=UI,
∴燈泡正常發(fā)光時的電流:
I
L=
=
=1A,
∵I=
,
∴燈泡電阻R
L=
=
=6Ω;
滑片位于中點時,滑動變阻器接入電路的阻值
R
滑=
=
=10Ω,
∵變阻器消耗的功率為2.5W,P=I
2R,
∴此時電路電流I=
=
=0.5A,
此時電路總功率P=I
2(R
L+R
滑)=(0.5A)
2×(6Ω+10Ω)=4W,
電源電壓U=I(R
L+R
滑)=0.5A×(6Ω+10Ω)=8V;
燈泡正常發(fā)光時的電流是1A,滑動變阻器允許通過的最大電流是2A,
則電路允許的最大電流是1A,電路電流最大時,電路總電阻最小,
∵I=
,
∴電路最小電阻R
最小=
=
=8Ω,
滑動變阻器接入電路的最小阻值:
R
滑最小=R
最小-R
L=8Ω-6Ω=2Ω;
故答案為:4;2.
點評:本題難度不是很大,熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點、電功率變形公式、歐姆定律即可正確解題.