Question

【题目】如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“6Vl.8W”字样，R0为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“Ω1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0～3V，电流表使用的量程为0～0.6A．当所有开关都闭合时，小灯泡恰好正常发光，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的情况下，滑动变阻器最小与最大功率之比为1：4．请求：

（1）小灯泡L的电阻为_____Ω；电源电压为_____V。

（2）滑动变阻器R的最大阻值_________。

（3）只闭合S3时，在不损坏各电路元件的情况下，1min内电路消耗的最大电能_________。

Answer 1

【答案】 20 6 40Ω 108J

【解析】（1）根据得小灯泡L的电阻为：

；

当所有开关都闭合时，R0被短路，灯与滑动变阻器并联接在电源两端，而小灯泡恰好正常发光，说明电源电压等于灯泡的额定电压，即：

；

（2）当所有开关都闭合时，R0被短路，灯与滑动变阻器并联接在电源两端，根据电流表使用的量程为0～0.6A．可知电流最大为0.6A时，则功率最大为：

，

因为，所以最小功率为：

根据得，滑动变阻器的最大阻值为：

；

（3）只闭合S3时，电阻R0与R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测R0两端的电压，根据电流表的量程，最大电流为0.6A；由于电压表量程为0～3V，则当电压表的示数最大为3V时，电路中的电流：

由于串联电路电流处处相等，可判断电路中的最大电流为0.3A，所以1min内电路消耗的最大电能：

。