Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L標有“3V，1.5W”且電阻不變，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器Rx ， 標有“30Ω2A”．閉合開關S，移動滑片P，當電壓表示數為2.7V時，電流表示數為0.3A，電源電壓為V．為保證電路安全，Rx允許接入的最小阻值為Ω；移動滑片P，電路總功率的最小值為W．

Answer 1

【答案】4.5；3；1.125
【解析】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器Rx串聯，電壓表測Rx兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）由P=UI= 可得，燈泡的電阻： RL= = =6Ω，
由I= 可得，電流表的示數為0.3A時，燈泡兩端的電壓：
UL′=IRL=0.3A×6Ω=1.8V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=Ux+UL′=2.7V+1.8V=4.5V；（2）燈泡的額定電流：
IL= = =0.5A，
因串聯電路中各處的電流相等，且電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為2A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
此時滑動變阻器兩端的電壓：
Ux′=U﹣UL=4.5V﹣3V=1.5V，
則滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
Rx小= = =3Ω；（3）電壓表的示數Ux″=3V時，燈泡兩端的電壓：
UL″=U﹣Ux″=4.5V﹣3V=1.5V，
此時電路中的電流：
I小= = =0.25A，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
Rx大= = =12Ω＜30Ω，
所以，電路中的最小電流為0.25A，則電路的最小總功率：
P小=UI小=4.5V×0.25A=1.125W．
所以答案是：4.5；3；1.125．
【考點精析】利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．