题目内容
【题目】如图甲所示,电源电压U=10V,R1为定值电阻,阻值为20Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U-1关系如图乙所示。求：
(1)小灯泡正常工作时通过灯丝的电流。
(2)S闭合,S1、S2都断开时,调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)S、S1、S2都闭合时,通过调节滑动变阻器滑片,整个电路消耗的总功率最小是多少？
【答案】 0.5A 15Ω 7W
【解析】 (1)由P＝UI可得，小灯泡正常工作时通过灯丝的电流：IL＝
＝0.5A；(2)S闭合,S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑＝UU′L＝10V4V＝6V，因串联电路中各处的电流相等，所以,由图象可知,电路中的电流I＝I′L＝0.4A，由I＝
可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑＝
＝15Ω；(3)S、S1、S2都闭合时,R1与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R总＝
Ω，电路的最小功率：P小＝
＝7W.
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