Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定不變，R1的阻值為12 Ω.小燈泡L上標有“6 V　3 W”字樣，小燈泡電阻不隨溫度改變.若閉合S1、S2，斷開S3，小燈泡剛好正常發光，此時電壓表的示數為3 V，求：

（1）電源電壓為多少；

（2）R2阻值為多大；

（3）若閉合S1、S3，斷開S2，并移動滑動變阻器R的滑片，滑動變阻器接入電路的電阻為多大時，電路的總功率最大，這個最大的功率等于多少.

Answer 1

【答案】（1）9 V；（2）6 Ω；（3）0Ω ；6.75 W。

【解析】

（1）閉合S1、S2，斷開S3時，燈泡L與定值電阻R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓；

（2）閉合S1、S2，斷開S3時，燈泡L與定值電阻R2串聯，根據串聯電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流，根據歐姆定律求出電阻R2的阻值；

（3）閉合S1、S3，斷開S2時，滑動變阻器R與定值電阻R1串聯，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的總電阻最小，電路的總功率最大，根據求出電路的最大總功率。

（1）閉合S1、S2，斷開S3時，燈泡L與定值電阻R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發光，所以，電源電壓：；

（2）閉合S1、S2，斷開S3時，燈泡L與定值電阻R2串聯，且燈泡正常發光，因串聯電路中各處的電流相等，所以，由可得，電路中的電流：，由 可得，R2的阻值：；

（3）閉合S1、S3，斷開S2時，滑動變阻器R與定值電阻R1串聯，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的總電阻最小，電路的總功率最大，則電路的最大功率：。

答：（1）電源電壓為9V；

（2）R2的阻值為6Ω；

（3）滑動變阻器接入電路電阻為0時，電路的總功率最大，此時的電功率為6.75W。