Question

【題目】如圖電源電壓恒定不變，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2=30Ω，燈泡L標有“6V 3.6W”字樣，且電阻不變。當滑動變阻器滑片滑到最左端，只閉合S1時，燈L剛好正常發(fā)光。求：

（1）燈泡工作時的電阻；

（2）當S1斷開、S2閉合時，將滑動變阻器的滑片滑到最右端，R2在5min內做的電功是多少？

（3）要使整個電路消耗的功率為最大，請寫出開關S1、S2的開閉狀態(tài)和滑片移到的位置，并計算出最大功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）129.6J；（3）4.8W．

【解析】

當滑動變阻器滑片滑到最左端，只閉合S1時，電路為燈泡的基本電路；

由于燈泡正常發(fā)光，因此電源電壓為6V；

（1）由P=可得，燈泡工作時的電阻：RL===10Ω；

（2）當S1斷開、S2閉合時，R2與滑動變阻器串聯(lián)；

當滑動變阻器的滑片滑到最右端時，電路中的電流：I===0.12A；

R2在5min內做的電功：W=I2R2t=（0.12A）2×30Ω×5×60s=129.6J；

（3）當S1、S2均閉合，滑片在最左端時，電路中的總電阻最小，即R最小===7.5Ω；

電路的最大功率：P最大===4.8W．