Question

【题目】如图甲，电源电压为6V保持不变，灯泡L标有“6V，6W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，灯泡的电流跟其两端电压关系如图乙。求：

（1）当S1、S2闭合，滑片P位于变阻器的最左端时电流表的示数；

（2）当S1闭合S2断开，电流表示数为0.8A时，变阻器在10min内消耗的电能；

（3）当S1闭合S2断开，电路中最小电功率是多少。

Answer 1

【答案】（1）1.6A；（2）1440J；（3）3W。

【解析】

（1）．当S1、S2闭合，滑片P位于变阻器的最左端，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路中的电流，

由并联电路的电压特点可知，灯泡的电压UL＝U＝6V，

由图乙可知，此时通过灯泡L的电流为：IL＝1A，

通过电阻R的电流为：IR＝＝＝0.6A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流表的示数：

I＝IL+IR＝1A+0.6A＝1.6A；

（2）．当S1闭合S2断开，变阻器R与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，

由图象可知，当电流表的示数为0.8A时，灯泡两端的电压UL′＝3V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，变阻器两端电压：

UR＝U﹣UL′＝6V﹣3V＝3V，

变阻器在10min内消耗的电能：

WR＝URIt＝3V×0.8A×10×60s＝1440J；

（3）．当S1闭合S2断开，变阻器R与灯泡L串联，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，且各处的电流相等，

所以，U＝UL″+I′R，即6V＝UL″+I′×10Ω，

由图象可知，UL″＝1V，I′＝0.5A时符合，即电路中的电流最小为0.5A，

则电路的最小功率：

P小＝UI小＝6V×0.5A＝3W；

答：（1）．当S1、S2闭合，滑片P位于变阻器的最左端时电流表的示数1.6A；

（2）．当S1闭合S2断开，电流表示数为0.8A时，变阻器在10min内消耗的电能1440J；

（3）．当S1闭合S2断开，电路中最小电功率是3W。