Question

【题目】如图所示，电源电压一定。已知灯泡L标有“6V，7.2W”字样（灯泡电阻不受温度影响），R＝10Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为40Ω．开关S、S1闭合后，滑动变阻器R0的滑动端P在a端时，灯泡L正常发光。

（1）求灯泡L的电阻阻值；

（2）求电源的电压；

（3）在S闭合的情况下，通过对S1、S2的控制和调节滑动变阻器R0，可使整个电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值；

（4）在S闭合的情况下，通过对S1、S2的控制和调节滑动变阻器R0，可使整个电路所消耗的总功率最大，请求出电路总功率的最大值

Answer 1

【答案】（1）5Ω（2）6V（3）0.72W（4）10.8W

【解析】

（1）设灯泡电阻为R灯，由P＝可知灯泡L的电阻值是：R灯＝=5.0Ω；

（2）当S、S1闭合，且滑片P在a端时，电路为L的简单电路，灯正常发光，说明电源电压和灯泡的额定电压相同，则电源电压是：U＝6V；

（3）电源电压一定，要使电路总功率最小，电路总电流最小，即电路总电阻最大，需要将两个较大的电阻串联，因为电阻R的阻值大于灯泡L的电阻，所以S、S2 闭合，S1断开，滑动变阻器调节到b端时，此时滑动变阻器R0的最大值与电阻R串联，

则电路总功率的最小值是：P最小＝；

（4）电源电压一定，要使电路总功率最大，电路总电流最大，电路总电阻最小，需要将两个电阻并联，

所以S、S1、S2均闭合，滑动变阻器调节到a端，此时灯泡L与电阻R并联，

则电路总功率的最大值是：P最大＝PR+P灯额＝＝10.8W。