Question

【题目】如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”（灯泡电阻不变），开关S闭合．当S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6Ω，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为A；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2 ， 电流表的示数又变化了1.5A．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的最小功率为W．

Answer 1

【答案】0.5；20
【解析】解：开关S闭合：当S1、S2断开，滑片P在b端时，等效电路图如图1所示；滑片滑到某一位置时，等效电路图如图2所示；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2 ， 等效电路图如图3所示．
①图2中：∵串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，∴根据P=UI可得，电路中的电流：I2=IL= = =0.5A，②∴图1中的电流I1=I2﹣0.1A=0.5A﹣0.1A=0.4A，图3中电流表的示数I3=I2+1.5A=0.5A+1.5A=2A，根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL= = =12Ω，∵电源的电压不变，∴U=I1（RL+Rab）=I（RL+Rab﹣6Ω），即0.4A×（12Ω+Rab）=0.5A×（12Ω+Rab﹣6Ω）解得：Rab=18Ω，电源的电压U=0.4A×（12Ω+Rab）=0.4A×（12Ω+18Ω）=12V；图3中：∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴通过滑动变阻器的电流：I滑= = =1A，∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴通过R0的电流：I0=I3﹣I滑=2A﹣1A=1A，R0= = =12Ω，当三个开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路消耗的电功率最小，电路消耗总功率的最小值：
Pmin= + = + =20W．
所以答案是：0.5；20．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电阻的串联的理解，了解电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联） 1、电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） 2、电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） 3、 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 4、分压作用：U1:U2=R1:R2．