Question

將標(biāo)有“5V 5W”的小燈泡和“20Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的電功率為1.6W，則電路的總功率為    W；滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小阻值是    Ω．（電源電壓、燈泡的電阻不變）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出額定電流，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）根據(jù)題意求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，根據(jù)P=I²R求出電路中的電流，利用電阻的串聯(lián)和P=I²R求出電路消耗的總功率；
（3）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓，利用燈泡的額定電流和滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流確定電路中的最大電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最小總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小阻值．
解答：解：（1）∵P=UI，
∴燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L===1A，
∵I=，
∴燈泡電阻：
R_L===5Ω；
（2）滑片位于中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：
R_滑===10Ω，
∵變阻器消耗的功率為1.6W，且P=I²R，
∴此時(shí)電路電流：
I===0.4A，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴此時(shí)電路總功率：
P=I²（R_L+R_滑）=（0.4A）²×（5Ω+10Ω）=2.4W；
（3）電源的電壓：
U=I（R_L+R_滑）=0.4A×（5Ω+10Ω）=6V，
∵燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流是1A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是2A，
∴電路允許的最大電流是1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
電路中的最小總電阻：
R_最小===6Ω，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：
R_滑min=R_最小-R_L=6Ω-5Ω=1Ω．
故答案為：2.4；1．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流確定電路中的最大電流．