Question

【題目】“賽龍舟”是端午節里的傳統節目．小安同學自制了一個卡通龍舟，她想用亮度可調節的紅、綠燈做它的眼睛．她選用規格為“12V 6W”的紅燈和“12V 12W”的綠燈及“24Ω 2A”的滑動變阻器等元件設計了如圖電路．當閉合開關S、S1、S2，且滑動變阻器的滑片P移至b端時，兩燈都正常發光（電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化）．求：

（1）兩燈都正常發光時電流表的示數為多少？

（2）該電路中最大電功率和最小電功率分別為多少？

Answer 1

【答案】（1）0.5A 1A （2）3W

【解析】

試題分析：根據燈泡的規格可以計算出燈泡正常工作時的電流及電阻。在電路中電源電壓恒定，當滑片P移至b端時，兩開關閉合，兩燈是并聯的，額定電壓均為12V，正常發光，所以電源電壓為12V。在利用滑動變阻器調節時，電路中功率會發生變化，根據可知，當電路的總電阻最大時，功率最小，總電阻最大時，功率最大。本題中把滑片P移至b端，兩燈并聯時，總電阻最小，電功率最大；把P移至a端，與電阻較大的紅燈串聯時，電阻最大，電功率最小。

紅燈中的電流I紅＝＝＝0.5A

綠燈中的電流I綠＝＝＝1A

電流表的示數I總＝I紅＋I綠＝0.5A＋1A＝1.5A

電路中的最大功率為P大＝P紅＋P綠＝12W＋6W＝18W

紅燈電阻R紅＝＝＝24Ω

電路中的總電阻R總＝R紅＋R1＝24Ω＋24Ω＝48Ω

電路消耗的最小功率P小＝＝＝3W