Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯泡L上标有“18V　16.2W”字样，电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器最大阻值为90Ω。当闭合开关S、 S1时，移动滑片P，电流表的示数达到最大值，此时变阻器连入电路的电阻为Ra；当闭合开关S、S2时，移动滑片P，电压表的示数达到最大值，此时变阻器连入电路的电阻为Rb且，电阻R两端电压与变阻器连入电路的电阻关系如图乙所示。

求 (1)灯泡L的电阻(灯丝电阻不随温度变化)；

(2)电源电压；

(3)整个电路消耗功率最小时，滑动变阻器消耗的功率。

Answer 1

【答案】(1)；(2)18V；(3)2.025W

【解析】

(1)根据可得灯泡的电阻为

(2)当闭合开关S、S1时，灯L与滑动变阻器组成串联电路，移动滑片P，电流表的示数达到最大值，即

根据得

当闭合开关S、S2时，定值电阻R与滑动变阻器组成串联电路，移动滑片P，电压表的示数达到最大值，即

由图像可知此时滑动变阻器连入电路的电阻

因为,所以

电源电压

(3)滑动变阻器两端的电压

此时电路中的电流为

定值电阻R的阻值为

由于，所以当定值电阻R与滑动变阻器串联，且滑片移到连入电路的阻值最大等于90Ω时，电路中的电阻最大，整个电路消耗的功率最小

电路中的最小电流为

滑动变阻器消耗的功率为

答：(1)灯泡L的电阻为；

(2)电源电压为；

(3)整个电路消耗功率最小时，滑动变阻器消耗的功率为。