Question

【題目】如圖所示，電源電壓為9V保持不變，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω，電流表的量程為0～3A。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光；那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，要保護(hù)電路各元件安全，R2的最小阻值是Ω，分析開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器的各種變化情況，得出整個(gè)電路工作時(shí)消耗的最小功率是W。

Answer 1

【答案】6；2.25
【解析】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合時(shí)，R1與L串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且小燈泡恰能正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I= = =0.5A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R1兩端的電壓：
U1=U﹣UL=9V﹣6V=3V，
由I= 可得，R1的阻值：R1= = =6Ω；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過(guò)R1的電流：
I1= = =1.5A，
當(dāng)電流表的示數(shù)I大=3A時(shí)，通過(guò)R2的電流最大，R2接入電路中的電阻最小，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，R2的最大電流：
I2=I大﹣I1=3A﹣1.5A=1.5A，
則R2的最小阻值：
R2小= = =6Ω；
2）燈泡的電阻：
RL= = =12Ω，
當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1且滑片位于左端時(shí)，電路消耗的總功率最小，
整個(gè)電路工作時(shí)消耗的最小功率：
P小= = =2.25W。
所以答案是：6；2.25。
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．