Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V 1.5W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～70Ω，定值电阻R2的阻值为30Ω。求：

（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？

（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数为多少？

（3）保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小？最小电功率为多少？

Answer 1

【答案】（1）6Ω（2）0.6A（3）保证电流表有示示数时，当滑动变阻器的滑片滑到端，开关S2断开，S1S2闭合时，R1和R2串联，电路总电阻最大，电路的总电功率最小。P最小=0.09W

【解析】试题分析： (1)小灯泡正常发光时的阻值：RL=U额2/P额=(3V)2/1.5W=6Ω

(2)当S1、S2和S3都闭合时，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L和电阻R2并联接入电路，电流表测干路电流，小灯泡L恰好正常发光，电源电压U=3V。

I1=U/RL=3V/6Ω=0.5A

I2=U/R2=3V/30Ω=0.1A

I=I1+I2=0.5A+0.1A=0.6A

(3)保证电流表有示示数时，当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关S2断开，S1S2闭合时，R1和R2串联，电路总电阻最大，电路的总电功率最小。

该最小电功率为P最小=U2/R总=（3V）2/(70Ω+20Ω)=0.09W