Question

【题目】如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光且两电流表（均为学生实验常用电流表）指针指在相同位置。（灯泡电阻不随温度的变化而改变）

求： （1）电源电压；

（2）R2的阻值；

（3）当滑片P移到最左端时，电路消耗的最小功率．

Answer 1

【答案】（1）12V （2）64Ω （3）1．7W

【解析】试题分析：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，小灯泡与电阻R2并联，此时小灯泡正常发光，说明电源电压等于小灯泡的额定电压为12V；（2）小灯泡与电阻R2并联时，电流表A1测通过电阻R2的电流，电流表A测总电流，电流表A的示数应大于电流表A2的示数，已知两表指针位置相同，说明两个电流表所用的量程不同，两者的示数是5倍的关系，根据并联电路中电流的关系可知通过小灯泡的电流应是通过电阻R2的电流的4倍，小灯泡正常发光，通过的电流为9W/12V=0．75A，则可知通过电阻R2的电流为0．1875A，则可得电阻R2的阻值为12V/0．1875A=64Ω；（3）当滑片P移到最左端时，其阻值为20Ω，电源电压不变，电路消耗的功率最小时，也就是总电流最小，总电阻最大时，故此时应只闭合开关S2，使两电阻串联，此时的总电阻为20Ω+64Ω=84Ω，所电路消耗的最小功率为P最小=U2/R最大=（12V）2/84Ω=1．7W。