Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“3V，1.5W”且电阻不变，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器Rx ， 标有“30Ω2A”．闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为2.7V时，电流表示数为0.3A，电源电压为V．为保证电路安全，Rx允许接入的最小阻值为Ω；移动滑片P，电路总功率的最小值为W．

Answer 1

【答案】4.5；3；1.125
【解析】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器Rx串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）由P=UI= 可得，灯泡的电阻： RL= = =6Ω，
由I= 可得，电流表的示数为0.3A时，灯泡两端的电压：
UL′=IRL=0.3A×6Ω=1.8V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=Ux+UL′=2.7V+1.8V=4.5V；（2）灯泡的额定电流：
IL= = =0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，
所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时滑动变阻器两端的电压：
Ux′=U﹣UL=4.5V﹣3V=1.5V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
Rx小= = =3Ω；（3）电压表的示数Ux″=3V时，灯泡两端的电压：
UL″=U﹣Ux″=4.5V﹣3V=1.5V，
此时电路中的电流：
I小= = =0.25A，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
Rx大= = =12Ω＜30Ω，
所以，电路中的最小电流为0.25A，则电路的最小总功率：
P小=UI小=4.5V×0.25A=1.125W．
所以答案是：4.5；3；1.125．
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知欧姆定律的应用： 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）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．