Question

【题目】如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6V,7.2W”字样（灯电阻不受温度影响），R1=10Ω。当S、S1，闭合，且滑片P在a端时，灯正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A。

（1）求灯泡L的电阻阻值。

（2）求滑动变阻器Rx的最大值。

（3）通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值。

Answer 1

【答案】见解析所示

【解析】（1）因为灯泡L标有“6V，7.2W”字样，所以由P=U2/R知道，灯泡L的电阻阻值是：RL =U额2/P额=(6V)2/7.2W=5Ω；

（2）由电路图知道，当S、S1 闭合，且滑片P在a端时，电路为灯泡L的简单电路，且灯正常发光，所以电源电压是：U=U额 =6V；

当S、S2 闭合时，R1 与Rx 串联，电流表测电路中的电流，当P在滑动变阻器中点处时，由串联电路特点和欧姆定律知道总电阻是：R1 +Rx /2=U/I，即：10Ω+Rx /2=6V/0.2A，所以滑动变阻器Rx的最大值是：Rx =40Ω；

（3）因为RL＜R1，所以当闭合S、S2，并且滑片在b端时，R1与Rx 的最大阻值串联，电路的总电阻最大，总功率最小，且电路总功率的最小值是：P最小 =U2/R1+Rx=(6V)2/10Ω+40Ω=0.72W。