Question

18．如圖所示，電阻R₁=1Ω，小燈泡L上標(biāo)有“3V，1.5W”且其電阻保持不變，電源內(nèi)阻r=3Ω，滑動變阻器的最大值為R₀（大小未知）．當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時(shí)，電流表（內(nèi)阻不計(jì)）的示數(shù)為0.6A，小燈泡L恰好正常發(fā)光．
（1）求滑動變阻器的最大阻值R₀；
（2）當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時(shí)，求電源的總功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)觸頭P滑到a端時(shí)變阻器接入電路的電阻最大，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓和功率為額定值，由此可得流過小燈泡的電流，進(jìn)而可得流過滑動變阻器的電流，此時(shí)滑動變阻器全值接入，由歐姆定律可得滑動變阻器的最大阻值．
（2）由歐姆定律可得電壓電動勢，當(dāng)P滑到b端時(shí)，滑動變阻器和小燈泡均被短路，可得此時(shí)電路的電流，進(jìn)而求得電源的總功率．

解答 解：（1）當(dāng)觸頭滑a端時(shí)，流過小燈泡的電流為：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.5}{3}$A=0.5A
流過滑到變阻器的電流為：I=I_A-I_L=0.6-0.5=0.1A
故：滑動變阻器的最大阻值為：R₀=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{3}{0.1}$=30Ω．
（2）電源的電動勢為：E=U_L+I_A（R₁+r）=3+0.6×（1+3）=5.4V
當(dāng)P滑動到b端時(shí)，變阻器、燈泡均被短路，電路總電流為：I′=$\frac{E}{{R}_{1}+r}$=1.35A
電源總功率為：P=EI′=7.29W．
答：（1）滑動變阻器的最大阻值R₀是30Ω．
（2）當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時(shí)，電源的總功率是7.29W．

點(diǎn)評 本題是簡單的電路的分析和計(jì)算問題，這類問題首先要搞清電路的結(jié)構(gòu)，其次要把握電流、電壓的分配關(guān)系．