Question

如图所示，电源两端的电压保持不变，小灯泡L标有“6V  3W”字样（灯丝电阻随温度变化可忽略不计）。当滑动变阻器的滑片P在A端时，闭合开关S₁、S₄，断开开关S₂、S₃，小灯泡L正常发光，电压表的示数为U₁；当滑动变阻器的滑片P在B端时，闭合开关S₂、S₄，断开开关S₁、S₃，小灯泡L的实际电功率为0.75W，电压表的示数为U₂，滑动变阻器的电功率为3.75W，U₁：U₂=3：1。通过调节滑动变阻器滑片P的位置、开关的断开或闭合改变电路结构，使电路的总电功率最大，此最大总电功率为        W。

Answer 1

40

试题分析：P在A端，闭合开关S₁、S₄，断开开关S₂、S₃时，简化电路如下图甲所示；P在B端时，闭合开关S₂、S₄，断开开关S₁、S₃时，简化电路如下图乙所示。

小灯泡灯丝的电阻为：
由于甲图中小灯泡正常发光，所以甲图中电路的电流为，电压表示数
根据公式得：乙图中灯泡两端的电压为：
乙图中电路的电流为：，滑动变阻器两端电压为：
电压表示数
   解得
则   又   
当电路中四个开关都闭合，滑动变阻器的滑片在A端时，和并联，电路中的总电阻最小 ，总功率最大，最大总功率为