Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，L是標(biāo)有“12V，6W”的小燈泡，且其電阻不隨溫度變化，R1=16Ω，滑動變阻器R2的最大電阻值為24Ω，只閉合S，S2時燈L恰能正常發(fā)光．

求：
（1）電源電壓．
（2）同時閉合開關(guān)S，S1 ， S2且滑片P位于最下端B時，電流表的示數(shù)．
（3）當(dāng)閉合開關(guān)S時，電路的最小總功率和此時電壓表的示數(shù)．

Answer 1

【答案】
（1）

解：只閉合S，S2時，電路為燈泡的基本電路；由于燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓等于燈泡的額定電壓，即12V；

答：電源電壓為12V

（2）

解：同時閉合開關(guān)S，S1，S2且滑片P位于最下端B時，R1與滑動變阻器并聯(lián)，并且滑動變阻器的全部阻值接入電路，電流表測量干路電流；

電路的總電阻：R總= = =9.6Ω；

電流表的示數(shù)：I= = =1.25A；

答：同時閉合開關(guān)S，S1，S2且滑片P位于最下端B時，電流表的示數(shù)為1.25A

（3）

解：當(dāng)閉合開關(guān)S時，R1、滑動變阻器以及燈泡串聯(lián)；

由P= 可知，燈絲的阻值：RL= = =24Ω；

電路中最小電流：I最小= = =0.1875A；

電路的最小總功率：P=UI最小=12V×0.1875A=2.25W；

由歐姆定律可知，電壓表的示數(shù)：U′=I最小RL=0.1875A×24Ω=4.5V．

答：當(dāng)閉合開關(guān)S時，電路的最小總功率和此時電壓表的示數(shù)分別為2.25W和4.5V

【解析】（1）只閉合S，S2時，電路為燈泡的基本電路，根據(jù)燈泡正常發(fā)光和燈泡的額定電壓可知電源電壓；（2）同時閉合開關(guān)S，S1 ， S2且滑片P位于最下端B時，R1與滑動變阻器并聯(lián)，并且滑動變阻器的全部阻值接入電路，電流表測量干路電流；
先根據(jù)并聯(lián)電路電阻規(guī)律求出總電阻，然后根據(jù)歐姆定律求出干路電流，即電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)閉合開關(guān)S時，R1、滑動變阻器以及燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流最小，由P=UI可求出電路消耗的最小功率；
根據(jù)P= 的變形公式求出燈絲的阻值，然后根據(jù)U=IR求出電壓表的示數(shù)．本題是一道電路動態(tài)分析題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的關(guān)鍵，分析清楚電路結(jié)構(gòu)后應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律以及功率計算公式即可正確解題．