Question

【題目】如圖甲，電源電壓可以調節(jié)，滑動變阻器R1的最大電阻為30Ω，定值電阻R2上標有“6Ω6W”字樣，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A；小燈泡L的電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示：

(1)電阻R2正常工作時電流是多少？

(2)將電源電壓調節(jié)為2.4V恒定不變，當開關S、S1、S2均閉合時，變阻器R1消耗的最大電功率與最小電功率之比是多少？

(3)只閉合開關S，調節(jié)電源電壓，在保證各電路元件都安全的情況下，整個電路在1min消耗的最大電能是多少？

Answer 1

【答案】(1)1A；(2)5:2；(3)

【解析】

(1)由得，電阻R2正常工作時電壓是

由歐姆定律得，電阻R2正常工作時電流是

(2)當開關S、S1、S2均閉合時，滑動變阻器R1與R2并聯(lián)，電壓表測量電源電壓，電流表測量干路電流，由歐姆定律得，此時流過R2的電流是

由于電流表的量程是0~0.6A，所以流過變阻器R1的最大電流是

流過變阻器R1的電流最大時，變阻器接入電流的電阻最小為

此時變阻器R1消耗的功率最大為

滑動變阻器R1接入電流的電阻是30Ω時，消耗的功率最小為

變阻器R1消耗的最大電功率與最小電功率之比是

(3)只閉合開關S時，燈泡L與R2串聯(lián)，電壓表測量R2兩端的電壓，由于電壓表的量程為0~3V，所以當R2兩端的電壓最大為3V時，由歐姆定律得，此時電路中的最大電流是

當流過燈泡L的電流是0.5A時，由圖乙可知，此時燈泡L兩端的電壓是2V，則電源電壓最大為

此時電路的最大功率是

由，在1min消耗的最大電能是

答：(1)電阻R2正常工作時電流是1A；

(2)當開關S、S1、S2均閉合時，變阻器R1消耗的最大電功率與最小電功率之比是5:2；

(3)在保證各電路元件都安全的情況下，整個電路在1min消耗的最大電能是。