题目内容
【题目】如图甲所示电路,电源电压及灯泡L的电阻均不变,滑动变阻器的最大阻值为R1=10Ω.当S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时,电流表A1、A2的指针恰好指到同一位置,如图乙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的电阻;
(3)整个电路消耗的最小电功率.
【答案】(1)8V;(2)15Ω;(3)2.56W
【解析】(1)由电路图知,S1、S2均闭合,滑片P滑到b端时,R2短路,灯L与变阻器R1并联。
A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L的电流,由并联电路电流特点知,A1示数应大于A2的示数,而A1、A2的指针恰好指到同一位置,所以A1使用的是03A量程,A2使用的是00.6A量程,由图乙可知:I=1A,IL=0.2A,所以:I1=IIL=1A0.2A=0.8A,由I=可得电源电压:
U=I1R1=0.8A×10Ω=8V;(2)由电路图知,S1、S2均断开,滑片P置于滑动变阻器的中点时,R2与Rap串联,由I=可得电路总电阻:R总
=
=20Ω,由串联电路特点知,R2的阻值:
R2=R总12R1=20Ω12×10Ω=15Ω;(3)由P可知:U一定,当R总最大时,电路功率P最小,
所以当S1、S2均断开且滑片P滑到b端时,R1与R2串联,此时R总最大,
R最大=R1+R2=10Ω+15Ω=25Ω,电路消耗的最小功率:
P最小==
=2.56W.
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