题目内容
【题目】如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V 2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2,闭合S、S1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为U1;断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表数为U2,已知U2与U1相差1V,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)电源的电压;
(3)滑动变阻器最大阻值;
(4)该电路消耗的最小电功率。
【答案】(1)0.5A;(2)9V;(3)32Ω;(4)2.275W。
【解析】
(1)灯泡的额定电流I==0.5A;
(2)当断开S2,闭合S、S1时,R0和灯泡串联,灯泡正常发光,所以电路中的电流是0.5A,则R0两端的电压U1=IR0=0.5A×10Ω=5V,电源电压U=U额+U1=4V+5V=9V;
(3)闭合S、S2,R和灯泡串联,滑动变阻器两端的电压最大时,其阻值最大,所以U2应比U1大1V,即U2=U1+1V=6V,灯泡两端的电压UL=U﹣U2=9V﹣6V=3V灯泡的电阻RL==8Ω,根据串联分压特点可得,,,解得:R滑=16Ω,因为滑片置于中点,所以R滑大=2R滑=2×16Ω=32Ω;
(4)S1断开S、S2闭合,片P置于最大电阻位置时,R和灯泡串联,此时电阻最大,功率最小, P小==2.275W。
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