Question

【题目】如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示．当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A．求：

（1）灯泡L的额定功率；

（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4A，R2的最大阻值；

（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能．

Answer 1

【答案】（1）1.8W；（2）10Ω；（3）36J

【解析】

试题分析：（1）当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压U=UL=6V，由图乙可知，通过R1的电流I1=0.6A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过L的电流：IL=I﹣I1=0.9A﹣0.6A=0.3A，则灯泡的额定功率：PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W；（2）当闭合开关S2、S3，断开S3，滑片P置于a端时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，R1两端的电压U1=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，由I=可知，R2的最大阻值：R2===10Ω；（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，L、R1、R2串联，由P=UI可得，电路消耗的总功率为1.2W时电路中的电流：I″===0.2A，此时R2两端的电压：U2′=I″R2=0.2A×10Ω=2V，由图象可知，R1两端的电压U1′=1V，则灯泡两端的电压：UL′=U﹣U1′﹣U2′=6V﹣1V﹣2V=3V，此时灯泡1min内消耗的电能：WL=UL′I″t=3V×0.2A×60s=36J。