Question

2．如图所示电路，电源电压不变，R₁=24Ω，小灯泡标有“6V  6W”（电阻不变）．求：
（1）只断开S₂时，电压表示数为12V，则电源电压为多大？
（2）只闭合S₁时，电流表的示数是多少？
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合时，将滑片P移动到b端，若此时电流表的示数为0.8A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？

Answer 1

分析 （1）只断开S₂时，只有R₁连入电路中，电压表测电源电压，由电压表示数可得电源电压；
（2）只闭合S₁时，L与R₁串联，电流表电路中电流，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算灯泡电阻，由串联电路电阻特点和欧姆定律计算电流表的示数；
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合时，将滑片P移动到b端，R₁与R₂并联，P在到b端时变阻器连入阻值最大，由并联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大阻值．

解答 解：
（1）由图知，只断开S₂时，只有R₁连入电路中，L被短路，电压表测电源电压，
所以U=U_V=12V；
（2）由图知，只闭合S₁时，L与R₁串联，电流表电路中电流，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
由串联电路电阻特点和欧姆定律计算电流表的示数：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{1}}$=$\frac{12V}{6Ω+24Ω}$=0.4A；
（3）由图知，当S₁、S₂、S₃都闭合时，将滑片P移动到b端，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，P在到b端时变阻器连入阻值最大，
由并联电路电压特点知，U=U₁=U₂=12V，
由并联电路电流特点和欧姆定律可得此时通过变阻器R₂的电流：
I₂=I_总-I₁=I_总-$\frac{U}{{R}_{1}}$=0.8A-$\frac{12V}{24Ω}$=0.3A，
所以滑动变阻器的最大值：
R_2最大=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω．
答：（1）只断开S₂时，电压表示数为12V，电源电压为12V；
（2）只闭合S₁时，电流表的示数0.4A；
（3）滑动变阻器的最大阻值是40Ω．

点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，正确识别开关在不同状态下电路的结构是解题的关键．