Question

【题目】如图甲所示，电源电压恒为5V，小灯泡L的I-U图像如图乙所示。电阻R1为50Ω，电流表的量程为0—0.6A，电压表的量程为0-3V。

（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？

（2）只闭合开关S3，移动滑片P，当R2接入电路的阻值为其最大阻值的1/4时，电流表的示数为0.2A，滑动变阻器的最大阻值是多少？

（3）在保证各元件安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）0.1A；（2）20Ω；（3）0.36W

【解析】

（1）．如图电路，当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，小灯泡L和电阻R1并联在电源两端，电源电压为5V，根据得，通过R1的电流是：

；

（2）．只闭合开关S3，小灯泡L和滑动变阻器串联在电路中，电流表的示数为0.2A，由图乙知，此时灯两端电压为4V，则滑动变阻器两端电压为：

U滑=U-UL=5V-4V=1V，

滑动变阻器接入电路的电阻为：；

此时R2接入电路的阻值为其最大阻值1/4时，所以滑动变阻器的最大电阻为：

；

（3）．根据图乙得，小灯泡的最大电阻为：，且电源电压为5V，所以灯泡在实际电路中电阻小于24Ω，R1电阻较大为50Ω，分析电路知，当R1与滑动变阻器串联，且滑动变阻器接入电路电阻最大时，功率最小，则电路消耗最小功率为：

。