Question

如图，电源电压恒定不变，R₁=30Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡额定电压为3V(忽略灯泡电阻的变化)，电压表量程为0～3V。当S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，电流表示数为0.5A；当闭合S，断开S₁、S₂，滑片p位于中点时，小灯泡恰好正常发光。求：

（1）电源电压；

（2）小灯泡的额定功率；

（3）S闭合，S₁、S₂都断开时，电路消耗总功率的最大值。

Answer 1

解：（1）S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，R₁与R₂并联（或等效电路如下图1），            

根据I=I₁+I₂ 可得     即

则 电源电压U=6V

（或   电路的总电阻     即  R=12Ω

电源电压U=IR=0.5A×12Ω=6V）

（2）闭合S，断开S₁、S₂，灯泡L与R₂串联接入电路，（或等效电路如上图2）

小灯泡正常发光，此时R₂两端电压U₂=U-U_L=6V-3V=3V,

滑片p位于中点时，接入电路的阻值为10Ω,

电路中的电流I_L=I₂=  

灯泡的额定功率P_L=U_LI_L=3V×0.3A=0.9w 

(3) 小灯泡的电阻R_L=     

S闭合，S₁、S₂都断开时，灯泡L与R₂串联接入电路，电压表测灯泡两端电压，

电压表示数应不大于3V时，电路中的最大电流I=

电路消耗的总功率的最大值P_总=UI=6V×0.3A=1.8w  

评分说明：其他解法正确，参照此标准给分。