Question

【題目】某科技活動小組設計了如圖所示的電路。電源電壓不變，當S1閉合、S2斷開，變阻器R2的滑片P滑到a端時，電流表的示數為0.8A，定值電阻R1消耗的功率為6.4W；變阻器R2的滑片P滑到b端時，電流表的示數變為0.2A。求：

(1)電源電壓；

(2)變阻器R2的最大阻值；

(3)當S1和S2都閉合，變阻器R2的滑片P滑到某點時，電流表的示數為0.6A，小燈泡L消耗的功率為0.9W。此時小燈泡兩端電壓及變阻器R2連入電路的阻值。（保留一位小數）

Answer 1

【答案】(1) 8V；(2) 30Ω；(3) 8.3Ω

【解析】

(1)由電路圖可知，當S1閉合、S2斷開，變阻器R2的滑片P滑到a端時，電路中只有R1連入電路，電流表測R1的電流，由P＝UI可得電源電壓為

(2)由歐姆定律可知，R1的阻值是

當S1閉合，S2斷開，變阻器R2的滑片P滑到b端時，R1與R2的最大阻值串聯，電流表測電路中的電流，此時電路中的電流I′ = 0.2 A。此時電路的總電阻是

由串聯電路的電阻特點可知，變阻器R2的最大阻值是

(3)當S1和S2都閉合，變阻器R2的滑片P滑到某點時，R1與燈泡并聯后與R2串聯，電流表測干路電流。設此時燈泡兩端的電壓為UL，根據串聯電路的電流特點可得

根據和可知，電路的電流

代入數據可得

解得燈泡兩端的電壓是UL = 3V。由串聯電路的電壓的特點可知，變阻器R2兩端的電壓是

由歐姆定律可得R2連入電路的阻值是

答：(1)電源電壓是8V；

(2)變阻器R2的最大阻值是30Ω；

(3)此時小燈泡兩端電壓是3V，變阻器R2連入電路的阻值是8.3Ω。