题目内容

【题目】如图甲所示,电源电压U=8V,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”字样,小灯泡的I-U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正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;

(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小,这个最小功率是多少?

【答案】(1) 0.5A;(2)4Ω;(3) 4.48W

【解析】

(1)小灯泡正常工作时灯泡两端电压应该为6V,根据图乙可得,此时通过灯丝的电流为0.5A。

(2)S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分压之和,所以,滑动变阻器两端的电压为

因串联电路中各处电流相等,由乙图可知小灯泡正常工作时电流为0.5A,由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值为

(3)开关全部闭合时,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,此时电路中总电阻为

电路的最小功率为

答:(1)小灯泡正常工作时通过灯丝的电流为0.5A。

(2)滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω。

(3)调节滑动变阻器滑片到b处时,整个电路消耗的总功率最小,这个最小功率是4.48W。

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