Question

【题目】在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻保持不变，定值电阻R1＝9Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0～20Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V。试问：

（1）若只闭合开关S1，电流表的示数为1A，则电源电压是多少？

（2）若只闭合开关S2，灯泡Ｌ正常发光，电阻R1消耗的功率为1.44W，则灯泡的额定功率是多少？

（3）若同时闭合开关S1、S2和S3，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率是多少?此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为多少？

Answer 1

【答案】(1)(2) 2.16W(3) .

【解析】

(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路，R1＝9Ω，I＝1A,所以U＝I R1＝1A；

(2)只闭合开关S2时,灯泡L与R1串联，因串联电路中各处的电流相等，所以,由P＝I2R可得，电路中的电流：I＝＝0.4A，由I＝可知，电阻R1两端的电压：因串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，所以，灯泡两端的的电压：

UL＝9V-3.6V＝5.4V；灯泡的额定功率：PL＝IUL＝0.4A×5.4V＝2.16W；

(3) 若同时闭合开关S1、S2和S3，灯泡短路。R1和R2并联，电流表测干路电流，由题意可知电路中的电流最大是3A,，此时电路功率最大P最大＝I最大，此时通过R2的电流I2＝I-I1＝3A-, R2接入电路的阻值.