Question

（2012年上海华师大附中等八校联考）如图所示，电源内阻r=1Ω，R₁=2Ω，R₂=6Ω，灯L上标有“3V、1.5W”的字样，当滑动变阻器R₃的滑片P移到最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光。

（1）求电源的电动势；

（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；

（3） 当滑动阻器的Pb段电阻多大时，变阻器R₃上消耗的功率最大？最大值多大？

Answer 1

解：（1）电源的电动势E=U_L+IR₁+Ir=3V+1×2V+1×1V=6V.

（2）当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，I=E/(R₁+r)=2A。

（3）灯L电阻R_L=U²/P=6Ω，

设滑动阻器的Pb段电阻为R₃，R₃与R_L并联等效电阻R_3L==，

由闭合电路欧姆定律，I=E/(R₁+r+R_3L)，

将已知量代人，化简得：I=。

又，U₃=IR_L3=，

所以P₃====,

当R₃=2Ω时变阻器R₃上消耗的功率最大，且最大值为2W.。