Question

如圖所示電路中，電燈L上標有“4V 1W”字樣，滑動變阻器R₁的阻值范圍是0～24Ω，電阻R₂的阻值是30Ω，電流表的是量程是0.6A．
（1）當開關S₁、S₂斷開，變阻器接入電路的電阻為其總電阻的1/3時，電燈L恰好正常發光，求電源的電壓值．
（2）當開關S₁、S₂閉合，在移動變阻器滑片的過程中，變阻器上允許消耗的最大功率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）當開關S₁、S₂斷開時，滑動變阻器和電燈串聯，電燈L恰好正常發光，根據電燈L上標有“4V 1W”字樣，可求電路電流，還知道變阻器接入電路的電阻為其總電阻的1/3，可求滑動變阻器上的電壓，從而求出電源電壓．
（2）當開關S₁、S₂閉合，電阻R₂和滑動變阻器并聯，電路最大電流為0.6A，先計算出電阻R₂的電流，再計算滑動變阻器上的最大電流，從而算出變阻器上允許消耗的最大功率．
解答：解：（1）當開關S₁、S₂斷開時，滑動變阻器和電燈串聯，電燈L恰好正常發光，I_L===0.25A；
所以U₁=I_LR₁=0.25A×Ω=2V；
電源電壓U=U₁+U_L=2V+4V=6V．
答：電源電壓為6V．
（2）當開關S₁、S₂閉合，電阻R₂和滑動變阻器并聯，電路最大電流為0.6A，
I₂===0.2A；
所以滑動變阻器上的最大電流I₁=I-I₂=0.6A-0.2A=0.4A．
變阻器上允許消耗的最大功率是P=UI₁=6V×0.4A=2.4W．
答：變阻器上允許消耗的最大功率是2.4W．
點評：本題考查電功率的計算，歐姆定律的應用，串、并聯電路的識別，解此題的關鍵是判斷開關斷開和閉合時電路的連接情況．