Question

【题目】如图小罗同学发现在学校实验室有电压可调两档的学生电源，一档为12V，另一档未知（标示不清），灯泡L标有“6V 4.5W”字样，且阻值不变，滑动变阻器标有“50Ω 2A”字样，电压表V1，V2的量程均为“0~14V”。当开关S、S1闭合，可调电源调至12V，滑动变阻器滑片P滑至A点时，灯泡L恰好正常发光；当只闭合开关S并将电源电压调至未知电压档，滑片仍处在A点时，灯泡L仍然正常发光；然后移动滑片P移至B点，此时电压表V1、V2的示数分别为11V和7V。求：

（1）灯泡L的额定电流；

（2）滑片处于A点时，滑动变阻器的电阻RA；

（3）求另一档未知电压的大小；

（4）当只闭合开关S，将电压调至未知电压档，在保证电路元件安全情况下，求电阻R1的最小功率。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)；(4)

【解析】

(1)灯泡L标有“6V 4.5W”字样，那么灯泡L的额定电流是

(2)当开关S、S1闭合，可调电源调至12V，滑动变阻器滑片P滑至A点时，灯泡L和滑动变阻器串联接入电路中，灯泡L恰好正常发光，那么灯泡L的电压是6V，电路中的电流是0.75A，滑动变阻器两端的电压是

那么滑片处于A点时，滑动变阻器的电阻RA是

(3)由上述可知，灯泡L的电阻是

当只闭合开关S，灯泡L、滑动变阻器R和电阻R1串联接在电路中，滑片仍处在A点时，灯泡L仍然正常发光，电路中的电流大小为0.75A，设另一档未知电压的大小为，那么存在关系式

然后移动滑片P移至B点，那么电路中的电流大小为

由电压表V1、V2的示数分别为11V和7V可知

由上面式子可求得另一档未知电压的大小，电阻；

(4)为了保证电路元件安全，电压表V1的示数最大只能是14V，设此时滑动变阻器接入电路中的阻值大小为，电压表V2的示数是1V，由欧姆定律可知

解得，电路中的电流大小为

这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流；

这样灯泡L两端的电压是

这个电压值没有超过灯泡的最大电压；综上所述，当电路中的电流最小为时，能够保证电路元件安全，电阻R1的最小功率是

答：(1)灯泡L的额定电流；(2)滑片处于A点时，滑动变阻器的电阻；(3)另一档未知电压的大小是15V；(4)当只闭合开关S，将电压调至未知电压档，在保证电路元件安全情况下，求电阻R1的最小功率是0.25W。