Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12 V　6 W”字样，定值电阻R1＝120 Ω，滑动变阻器R2上标有“50 Ω　1 A”字样，电压表的量程选用“0～3 V”．断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光．求：

(1)将滑片P移到B端，三个开关都闭合，1 min内电路消耗的电能是多少？

(2)断开S1，闭合S和S2，在保证电路安全的前提下，调节滑片P，电路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)432 J；(2)0.9 W

【解析】

（1）当断开S2，闭合S和S1时，滑片P移到B端，电路中只接入灯泡，因为灯泡刚好正常发光，故电源电压U=UL=12V。当三个开关都闭合，滑片移到端，此时灯泡和并联，

则通过灯泡的电流： ,

通过R1的电流： ，

干路电流：I=I1+IL=0.6A

故电路消耗的电能W=UIt=432J

（2）当断开S1,闭合S和S2，此时，滑动变阻器R2与R1串联，由P=UI可知，电源电压U不变，当I越小，电功率P越小，所以串联电路中电阻越大，电路功率越小。又因为滑到变阻器接入电阻越大，电压表示数越大，为了安全，故电压表示数为3V时，电路电功率最小。

此时，R1的电流： ,

所以，此时电路消耗最小功率：Pmin=UI=12V×0.075A=0.9W