Question

【題目】如圖所示，電源電壓為9V保持不變，小燈泡標有“6V 3W”，滑動變阻器的最大阻值為24Ω，電流表的量程為0～3A。當開關(guān)S1、S2斷開，S3閉合時，小燈泡恰能正常發(fā)光，R1的阻值是____Ω；那么當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，要保護電路各元件安全，R2的最小阻值是____Ω，分析開關(guān)和滑動變阻器的各種變化情況，得出整個電路工作時消耗的最小功率是____W。（燈泡電阻不變）

Answer 1

【答案】 6 6 2.25

【解析】 (1)當開關(guān)S1、S2斷開,S3閉合時,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＝UUL＝9V6V＝3V，由I＝可得,R1的阻值：R1＝＝6Ω；當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,R1與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以,通過R1的電流：I1＝ ＝1.5A，當電流表的示數(shù)I大＝3A時,通過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＝3A1.5A＝1.5A，則R2的最小阻值：R2小＝＝6Ω；(2)燈泡的電阻：RL＝＝12Ω，當只閉合開關(guān)S1且滑片位于左端時，電路消耗的總功率最小，整個電路工作時消耗的最小功率：P小＝＝2.25W.