Question

小红同学自制了一个卡通福娃，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛．她选用规格为“6 V　3 W”的红灯和“6 V　6 W”的绿灯及“18 Ω　1.5 A”的滑动变阻器等元件设计了如下电路．当闭合开关S、S₁、S₂、滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光(电源电压不变)．问：

(1)电源电压为多少伏？

(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少？

(3)S、S₂闭合、S₁断开，电流表示数为0.25 A时．滑动变阻器连入电路的电阻为多少？

(4)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？

Answer 1

答案：
解析：

解析：（1）S、S1、S2都闭合、滑片P在b端时，两灯并联，R1＝0，因为两灯都正常发光，所以电源电压U＝6 V。 　　（2）两灯都正常发光时，A的示数为干路上的电路， 　　I＝I红＋I绿＝3W/6V＋6W/6V＝1.5 A 　　(3)当S、S2闭合，S1断开时，变阻器R1与L绿串联。 　　R绿＝U绿2/P绿＝（6V）2/6W＝6 Ω 　　总电阻R＝U/I＝6V/0.25A＝24 Ω，滑动变阻器连入电路的电阻R1＝R－R绿＝24 Ω－6 Ω＝18 Ω 　　（4）当S、S1、S2都闭合，滑片P在b端时，滑动变阻器的电阻为0，两灯并联并且两灯都正常发光，此时总电阻最小，电路中的电功率最大，Pmax＝6W＋3W＝9W；当S、S1闭合、S2断开，滑片P在a端时，滑动变阻器与红灯串联，此时总电阻最大，电路中的电功率最小，此时R1＝18 Ω，Rxa ＝U红2/P红＝（6V）2/3W＝12 Ω 　　最小功率Pmin＝U2/（R1＋R红）＝(6 V)2/(18 Ω＋12 Ω)＝1.2 W

提示：

本题属于一道电学综合性，考查了电路的判断、欧姆定律、电功和电功率等，体现了新课标中加强学生应用所学知识分析和解决问题的能力及综合思维能力．