Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，燈泡L上標(biāo)有“18V　16.2W”字樣，電流表的量程為，電壓表的量程為，滑動變阻器最大阻值為90Ω。當(dāng)閉合開關(guān)S、 S1時(shí)，移動滑片P，電流表的示數(shù)達(dá)到最大值，此時(shí)變阻器連入電路的電阻為Ra；當(dāng)閉合開關(guān)S、S2時(shí)，移動滑片P，電壓表的示數(shù)達(dá)到最大值，此時(shí)變阻器連入電路的電阻為Rb且，電阻R兩端電壓與變阻器連入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示。

求 (1)燈泡L的電阻(燈絲電阻不隨溫度變化)；

(2)電源電壓；

(3)整個(gè)電路消耗功率最小時(shí)，滑動變阻器消耗的功率。

Answer 1

【答案】(1)；(2)18V；(3)2.025W

【解析】

(1)根據(jù)可得燈泡的電阻為

(2)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時(shí)，燈L與滑動變阻器組成串聯(lián)電路，移動滑片P，電流表的示數(shù)達(dá)到最大值，即

根據(jù)得

當(dāng)閉合開關(guān)S、S2時(shí)，定值電阻R與滑動變阻器組成串聯(lián)電路，移動滑片P，電壓表的示數(shù)達(dá)到最大值，即

由圖像可知此時(shí)滑動變阻器連入電路的電阻

因?yàn)?/span>,所以

電源電壓

(3)滑動變阻器兩端的電壓

此時(shí)電路中的電流為

定值電阻R的阻值為

由于，所以當(dāng)定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，且滑片移到連入電路的阻值最大等于90Ω時(shí)，電路中的電阻最大，整個(gè)電路消耗的功率最小

電路中的最小電流為

滑動變阻器消耗的功率為

答：(1)燈泡L的電阻為；

(2)電源電壓為；

(3)整個(gè)電路消耗功率最小時(shí)，滑動變阻器消耗的功率為。