题目内容
【题目】如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50
，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时．电流表示数为0．2A，小灯泡L的实际功率为1．8W；电流表的量程为0～0．6A，电压表的量程为0～3V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求：
(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少?
(3)在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少?
【答案】（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.24A；
（2）小灯泡的电阻是45Ω；只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V；
（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是10.8W．
【解析】
试题分析：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联，
通过R1的电流：
；
（2）只闭合S3时，滑动变阻器滑片P移到中点时，灯泡和滑动变阻器串联，
由P=I2R得：
灯泡的电阻：
；
此时灯泡两端的实际电压：UL=I L实RL=0.2A×45Ω=9V，
所以滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL=12V-9V=3V，即为电压表示数；
此时滑动变阻器连入电路中的阻值
，
滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×15Ω=30Ω；
（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，即只闭合开关S1时，R1和R2串联，电阻最大，电路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小；
为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R1两端的最小电压U1=U-U2大=12V-3V=9V，
电路中的最小电流
，
电路消耗的最小功率P=UI小=12V×0.9A=10.8W．
答：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.24A；
（2）小灯泡的电阻是45Ω；只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V；
（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是10.8W．
