Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，灯泡L电流随电压变化如图乙所示。只闭合开关S3，电压表示数为1.5V，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器接入电路电阻丝长度为总长的。求：

(1)滑动变阻器R2的最大阻值是多少？

(2)当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率？

Answer 1

【答案】(1)15Ω；(2)3.0W

【解析】

(1)只闭合开关S3，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量串联电路的电流，变阻器连入电路的电阻

R滑==5Ω

此时滑动变阻器接入电路电阻丝长度为总长的，滑动变阻器R2的最大阻值

R2=3R滑=3×5Ω=15Ω

由图可知，电流为0.3A时，灯泡两端的电压是2.5V，电源电压

U=UL+U2=2.5V+1.5V=4V

(2)当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L和电阻R1并联，R1消耗的电功率

由图乙知，灯泡两端电压为4.0V时，对应电流为0.35A，灯泡L消耗的电功率

PL=UIL=4V×0.35A=1.4W

电路消耗的总功率

P=P1+PL=1.6W+1.4W=3.0W

答：(1)滑动变阻器R2的最大阻值是15Ω；

(2)当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率是3.0W。