Question

【题目】【2016·安顺卷】如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”的字样，小灯泡L上标有“12V 6W”的字样，电流表的量程为0﹣3A．

（1）当开关S1，S2，S都闭合时，求小灯泡L在5min内产生的热量．（滑动变阻器R2连入电路的电阻不为0）

（2）当开关S1，S2，S都闭合，电流表的示数为2A时，求R2消耗的电功率．

（3）当开关S1，S2都断开，S闭合时，要求电流表示数不小于其量程的1/3，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值．

Answer 1

【答案】（1）1800J；（2）18W；（3）7Ω

【解析】（1）由图示可知，当开关S1，S2，S都闭合时，L与R2并联，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，故小灯泡L在5min内产生的热量：QL=WL=PLt=6W×5×60s=1800J；（2）当开关S1，S2，S都闭合时，电流表测干路电流，根据公式P=UI可得，通过L的电流：IL=PL/UL=6W/12V=0．5A，由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故通过R2的电流：I2=I﹣IL=2A﹣0．5A=1．5A，

则R2消耗的电功率：P2=UI2=12V×1．5A=18W；（3）当开关S1，S2都断开，S闭合时，R1与R2串联，因电流表示数不小于其量程的1/3，且电流表的量程为0～3A，故电路中的最小电流：I小=1/3×3A=1A，电路中的总电阻：R=U/I小=12V/1A=12Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器R2接入电路的最大阻值：R2=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω．