Question

【題目】如圖所示的電路中，燈泡L上標(biāo)有“12V 9W”字樣，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω，電源電壓保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光且兩電流表（均為學(xué)生實(shí)驗(yàn)常用電流表）指針指在相同位置。（燈泡電阻不隨溫度的變化而改變）

求： （1）電源電壓；

（2）R2的阻值；

（3）當(dāng)滑片P移到最左端時(shí)，電路消耗的最小功率．

Answer 1

【答案】（1）12V （2）64Ω （3）1．7W

【解析】試題分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，小燈泡與電阻R2并聯(lián)，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，說(shuō)明電源電壓等于小燈泡的額定電壓為12V；（2）小燈泡與電阻R2并聯(lián)時(shí)，電流表A1測(cè)通過(guò)電阻R2的電流，電流表A測(cè)總電流，電流表A的示數(shù)應(yīng)大于電流表A2的示數(shù)，已知兩表指針位置相同，說(shuō)明兩個(gè)電流表所用的量程不同，兩者的示數(shù)是5倍的關(guān)系，根據(jù)并聯(lián)電路中電流的關(guān)系可知通過(guò)小燈泡的電流應(yīng)是通過(guò)電阻R2的電流的4倍，小燈泡正常發(fā)光，通過(guò)的電流為9W/12V=0．75A，則可知通過(guò)電阻R2的電流為0．1875A，則可得電阻R2的阻值為12V/0．1875A=64Ω；（3）當(dāng)滑片P移到最左端時(shí)，其阻值為20Ω，電源電壓不變，電路消耗的功率最小時(shí)，也就是總電流最小，總電阻最大時(shí)，故此時(shí)應(yīng)只閉合開(kāi)關(guān)S2，使兩電阻串聯(lián)，此時(shí)的總電阻為20Ω+64Ω=84Ω，所電路消耗的最小功率為P最小=U2/R最大=（12V）2/84Ω=1．7W。