Question

【题目】如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V 6W”的字样，滑动变阻器R'最大阻值为36Ω。闭合开关S，当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A；当滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.2A．（不考虑灯丝电阻变化）

（1）灯泡L的电阻是多少Ω？

（2）电源电压是多少？定值电阻R的阻值是多少？

（3）移动滑片P，当滑动变阻器两端电压是多大时，滑动变阻器消耗的功率最大，这个最大功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）6；（2）9V； 3Ω；（3）4.5V，2.25W。

【解析】

（1）灯泡L标有“6V 6W”，即其额定电压为6V，额定功率为6W，由P＝得，灯泡L的电阻为RL＝＝＝6Ω。

（2）由电路图可知，灯泡L、定值电阻R以及变阻器R'串联，当滑片P移到最右端时，变阻器连入电路中的电阻为0，此时灯L与定值电阻R串联，则此时电源电压为U＝I（RL+R）＝1A×（6Ω+R）。当滑片P移到最左端时，灯泡L、定值电阻R以及变阻器R'串联，且变阻器连入阻值为其最大值，则此时电源电压为U＝I′（R′+RL+R）＝0.2A×（36Ω+6Ω+R）。电源电压恒定，所以1A×（6Ω+R）＝0.2A×（36Ω+6Ω+R），得R＝3Ω；则电源电压U＝1A×（6Ω+R）＝1A×（6Ω+3Ω）＝9V。

（3）由串联电路特点和欧姆定律可知电路中电流为I＝==，由P＝I2R可得变阻器的功率P′＝I2R′＝（）2R′＝，当R′＝9Ω时，P′有最大值，则P′最大＝＝2.25W。此时变阻器两端电压为U′＝IR′＝×R′＝×9Ω＝4.5V。