Question

2．如圖所示電路，電源電壓不變，R₁=24Ω，小燈泡標(biāo)有“6V  6W”（電阻不變）．求：
（1）只斷開(kāi)S₂時(shí)，電壓表示數(shù)為12V，則電源電壓為多大？
（2）只閉合S₁時(shí)，電流表的示數(shù)是多少？
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，將滑片P移動(dòng)到b端，若此時(shí)電流表的示數(shù)為0.8A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少？

Answer 1

分析 （1）只斷開(kāi)S₂時(shí)，只有R₁連入電路中，電壓表測(cè)電源電壓，由電壓表示數(shù)可得電源電壓；
（2）只閉合S₁時(shí)，L與R₁串聯(lián)，電流表電路中電流，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算燈泡電阻，由串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算電流表的示數(shù)；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，將滑片P移動(dòng)到b端，R₁與R₂并聯(lián)，P在到b端時(shí)變阻器連入阻值最大，由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算變阻器的最大阻值．

解答 解：
（1）由圖知，只斷開(kāi)S₂時(shí)，只有R₁連入電路中，L被短路，電壓表測(cè)電源電壓，
所以U=U_V=12V；
（2）由圖知，只閉合S₁時(shí)，L與R₁串聯(lián)，電流表電路中電流，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
由串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算電流表的示數(shù)：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{1}}$=$\frac{12V}{6Ω+24Ω}$=0.4A；
（3）由圖知，當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，將滑片P移動(dòng)到b端，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，P在到b端時(shí)變阻器連入阻值最大，
由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知，U=U₁=U₂=12V，
由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可得此時(shí)通過(guò)變阻器R₂的電流：
I₂=I_總-I₁=I_總-$\frac{U}{{R}_{1}}$=0.8A-$\frac{12V}{24Ω}$=0.3A，
所以滑動(dòng)變阻器的最大值：
R_2最大=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω．
答：（1）只斷開(kāi)S₂時(shí)，電壓表示數(shù)為12V，電源電壓為12V；
（2）只閉合S₁時(shí)，電流表的示數(shù)0.4A；
（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值是40Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律以及電功率公式的應(yīng)用，正確識(shí)別開(kāi)關(guān)在不同狀態(tài)下電路的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵．