如图1所示电路中.灯L上标有“6V 4W 的字样.Rl的最大阻值为18Ω.R2=4.5Ω．(1)当开关Sl.S3都断开.S2闭合时.灯L正常发光.求电源电压,(2)当开关S1.S2和S3都闭合.且滑动触头P滑到b端.求电路中的总电流,(3)当开关S1闭合.S2.S3都断开．在滑动触头P由a端滑到b端的过程中.滑动变阻消耗的功率随其� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图1所示电路中，灯L上标有“6V 4W”的字样，R_l的最大阻值为18Ω，R₂=4.5Ω．
（1）当开关S_l、S₃都断开、S₂闭合时，灯L正常发光，求电源电压；
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合，且滑动触头P滑到b端，求电路中的总电流；
（3）当开关S₁闭合、S₂、S₃都断开．在滑动触头P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻消耗的功率随其电阻R₁变化的情况如图2所示．由图象可知，当R₁为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（设电源电压恒定不变）

【答案】分析：（1）当开关S_l、S₃都断开、S₂闭合时，灯泡与电阻R₂串联，灯L正常发光，已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式I=

可求电路的电流，再利用公式U=IR求出电阻R₂两端的电压，电阻R₂两端的电压与灯泡额定电压之和就是电源电压．
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合，且滑动触头P滑到b端，灯泡与滑动变阻器并联，滑动变阻器接入电路阻值最大，根据并联电阻的特点求出电路总电阻，再利用欧姆定律求出电路总电流．
（3）当开关S₁闭合、S₂、S₃都断开，滑动变阻器与电阻R₂串联，从图象上可以看出滑动变阻器消耗的最大功率和此时的电阻值．
解答：解：（1）当开关S_l、S₃都断开、S₂闭合时，灯泡与电阻R₂串联，灯L正常发光，此时电路电流为I_L=

A，
电阻R₂两端的电压U₂=I_LR₂=

A×4.5Ω=3V，所以电源电压为U=U₂+U_L=3V+6V=9V．
答：电源电压为9V．
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合，且滑动触头P滑到b端，灯泡与滑动变阻器并联，此时灯泡两端电压为9V，灯泡会被烧毁，所以电路中的总电流I=

=0.5A．
答：电路中的总电流为0.5A．
（3）从图象上可以看出，滑动变阻器消耗的最大功率为4.5W，此时接入电路的电阻为4.5Ω．
点评：本题考查电压、电流、电阻、电功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是能正确判断出开关断开与闭合时电路的连接情况，要知道串联电路电压和并联电路电阻的规律．

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