如图所示.电源电压恒定不变.电阻R1的阻值为20Ω.滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω.小灯泡的额定电压为18V.灯丝电阻不随温度发生变化.闭合开关S．当开关S1.S2都断开时.滑动变阻器的滑片P移动到最右端时.电流表的计数为0.2A.当开关S1.S2都闭合时.滑动变阻器的滑片P移动到最右端时.电流表的示数为0.9A.求:(1)电源电压是� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

7．

如图所示，电源电压恒定不变，电阻R₁的阻值为20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，小灯泡的额定电压为18V，灯丝电阻不随温度发生变化，闭合开关S．当开关S₁、S₂都断开时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的计数为0.2A，当开关S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的示数为0.9A，求：
（1）电源电压是多少？
（2）开关S₁、S₂都断开时，通电1min电路中产生的最大热量是多少？
（3）小灯泡的额定功率是多少？

分析（1）分析电路结构，画出开关S闭合，S₁、S₂都断开，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，由欧姆定律及串联电路特点，求出电源电压；
（2）电源电压U不变，由W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知电路总电阻R最小时，在时间t内产生的热量最多，由电路图知：开关S闭合，S₁、S₂都断开，且滑动变阻器R₂滑片在最左端时，电路电阻最小，然后即可由电功公式求出1min电路产生的热量；
（3）开关S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器与灯泡并联；由欧姆定律及串联电路的特点求出灯泡的电阻；然后由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的额定功率．

解答解：（1）开关S闭合，S₁、S₂都断开，
滑动变阻器的滑片P移到最右端时滑动变阻器与R₁串联；
则R=R₁+R₂=20Ω+40Ω=60Ω；
由欧姆定律得：电源电压U=IR=0.2A×60Ω=12V；
（2）由电路图知：开关S闭合，S₁、S₂都断开，且滑动变阻器R₂滑片在最左端时，此时电路电阻最小，
电路功率最大，通电1min电路产生的热量最多；
则通电1分钟，电路中产生的热量Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（12V）^{2}}{20Ω}$×60s=432J，
（3）开关S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，滑动变阻器与灯泡并联；
通过滑动变阻器的电流：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{40Ω}$=0.3A；
由并联电路特点知，I_L=I_A-I₂=0.9A-0.3A=0.6A，
灯泡电阻R_L=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω，
灯泡的额定功率P_额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（{18V）}^{2}}{20Ω}$=16.2W，．
答：（1）电源电压是12V．
（2）开关S₁、S₂都断开时，通电1分钟，电路中产生的最大热量是432J．
（3）小灯泡的额定电功率是16.2W．

点评本题考查了求电源电压、电路产生的最大热量、灯泡的额定功率等问题，分析清楚电路结构是正确解题的前提，熟练应用欧姆定律、串并联电路的特点、电功及电功率公式是正确解题的关键．

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