Question

【題目】如圖所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，燈泡上標(biāo)有“4V 2W“字樣，且小燈泡的阻值始終保持不變。當(dāng)斷開(kāi)S2，閉合S、S1時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為U1；斷開(kāi)S1，閉合S、S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn)時(shí)，電壓表數(shù)為U2，已知U2與U1相差1V，求：

（1）燈泡的額定電流；

（2）電源的電壓；

（3）滑動(dòng)變阻器最大阻值；

（4）該電路消耗的最小電功率。

Answer 1

【答案】（1）0.5A；（2）9V；（3）32Ω；（4）2.275W。

【解析】

（1）燈泡的額定電流I＝＝0.5A；

（2）當(dāng)斷開(kāi)S2，閉合S、S1時(shí)，R0和燈泡串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，所以電路中的電流是0.5A,則R0兩端的電壓U1＝IR0＝0.5A×10Ω＝5V，電源電壓U＝U額+U1＝4V+5V＝9V；

（3）閉合S、S2，R和燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大時(shí)，其阻值最大，所以U2應(yīng)比U1大1V，即U2＝U1+1V＝6V，燈泡兩端的電壓UL＝U﹣U2＝9V﹣6V＝3V燈泡的電阻RL＝＝8Ω，根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可得，，，解得：R滑＝16Ω，因?yàn)榛�片置于中點(diǎn)，所以R滑大＝2R滑＝2×16Ω＝32Ω；

（4）S1斷開(kāi)S、S2閉合，片P置于最大電阻位置時(shí)，R和燈泡串聯(lián)，此時(shí)電阻最大，功率最小， P小＝＝2.275W。