Question

【题目】如图甲，电源电压可以调节，滑动变阻器R1的最大电阻为30Ω，定值电阻R2上标有“6Ω6W”字样，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A；小灯泡L的电流随电压变化的图像如图乙所示：

(1)电阻R2正常工作时电流是多少？

(2)将电源电压调节为2.4V恒定不变，当开关S、S1、S2均闭合时，变阻器R1消耗的最大电功率与最小电功率之比是多少？

(3)只闭合开关S，调节电源电压，在保证各电路元件都安全的情况下，整个电路在1min消耗的最大电能是多少？

Answer 1

【答案】(1)1A；(2)5:2；(3)

【解析】

(1)由得，电阻R2正常工作时电压是

由欧姆定律得，电阻R2正常工作时电流是

(2)当开关S、S1、S2均闭合时，滑动变阻器R1与R2并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流，由欧姆定律得，此时流过R2的电流是

由于电流表的量程是0~0.6A，所以流过变阻器R1的最大电流是

流过变阻器R1的电流最大时，变阻器接入电流的电阻最小为

此时变阻器R1消耗的功率最大为

滑动变阻器R1接入电流的电阻是30Ω时，消耗的功率最小为

变阻器R1消耗的最大电功率与最小电功率之比是

(3)只闭合开关S时，灯泡L与R2串联，电压表测量R2两端的电压，由于电压表的量程为0~3V，所以当R2两端的电压最大为3V时，由欧姆定律得，此时电路中的最大电流是

当流过灯泡L的电流是0.5A时，由图乙可知，此时灯泡L两端的电压是2V，则电源电压最大为

此时电路的最大功率是

由，在1min消耗的最大电能是

答：(1)电阻R2正常工作时电流是1A；

(2)当开关S、S1、S2均闭合时，变阻器R1消耗的最大电功率与最小电功率之比是5:2；

(3)在保证各电路元件都安全的情况下，整个电路在1min消耗的最大电能是。