Question

【題目】如圖，電源電壓一定，已知燈泡L標(biāo)有“6V,7.2W”字樣（燈電阻不受溫度影響），R1=10Ω。當(dāng)S、S1，閉合，且滑片P在a端時(shí)，燈正常發(fā)光；當(dāng)S、S2閉合，且P在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)處時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A。

（1）求燈泡L的電阻阻值。

（2）求滑動(dòng)變阻器Rx的最大值。

（3）通過對S、S1、S2的控制和調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可使電路所消耗的總功率最小，請求出電路總功率的最小值。

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】（1）因?yàn)闊襞?/span>L標(biāo)有“6V，7.2W”字樣，所以由P=U2/R知道，燈泡L的電阻阻值是：RL =U額2/P額=(6V)2/7.2W=5Ω；

（2）由電路圖知道，當(dāng)S、S1 閉合，且滑片P在a端時(shí)，電路為燈泡L的簡單電路，且燈正常發(fā)光，所以電源電壓是：U=U額 =6V；

當(dāng)S、S2 閉合時(shí)，R1 與Rx 串聯(lián)，電流表測電路中的電流，當(dāng)P在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)處時(shí)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律知道總電阻是：R1 +Rx /2=U/I，即：10Ω+Rx /2=6V/0.2A，所以滑動(dòng)變阻器Rx的最大值是：Rx =40Ω；

（3）因?yàn)?/span>RL＜R1，所以當(dāng)閉合S、S2，并且滑片在b端時(shí)，R1與Rx 的最大阻值串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小，且電路總功率的最小值是：P最小 =U2/R1+Rx=(6V)2/10Ω+40Ω=0.72W。