Question

如图所示电路，电源电压不变，R₁=12Ω，小灯泡标有“6V12W”（设其电阻不变）．求：
（1）只闭合S_l时，电流表示数为0.8A，则电源电压为多大？
（2）当S_l、S₂、S₃都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.2A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
（3）只闭合S₂时，从左向右移运滑片P，请用物理规律及公式分析，或进行相关计算，大致判断滑动变阻器的电功率的变化情况．

Answer

（1）作出只闭合Sl时的等效电路图，由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率，
由功率的变形公式R=求出灯泡的电阻，然后由串联电路的特点及欧姆定律求出电源电压；
（2）作出当Sl、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端时的等效电路图，由欧姆定律求出流过电阻R1的电流，
然后由并联电路的特点求出流过滑动变阻器的电流，最后由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）作出只闭合S2时的等效电路图，后欧姆定律及功率公式P=I2R列出滑动变阻器功率的表达式，
然后应用配方法由数学知识分析其功率变化情况．
【解析】
（1）只闭合Sl时的等效电路图如图1所示，
灯泡的电阻RL===3Ω，
电源电压U=I（RL+R1）=0.8A×（3Ω+12Ω）=12V；
答：电源电压是12V．
（2）Sl、S2、S3都闭合时的等效电路图如图2所示，
滑片P移动到b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，
流过电阻R1的电流I1===1A，
流过滑动变阻器的电流I2=I′-I1=1.2A-1A=0.2A，
滑动变阻器的最大阻值R2最大===60Ω；
答：滑动变阻器的最大阻值是60Ω．
（3）只闭合S2时的等效电路图如图3所示，
滑动变阻器的功率P2=I2R2=R2
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即滑动变阻器的功率为P2=
由滑动变阻器功率表达式可见，当R2=RL时，滑动变阻器有最大功率，
最大功率为P2最大===48W，
所以当从左向右移动滑片P时，滑动变阻器的功率：先变大后变小；
答：滑动变阻器的滑片从左向右移动时，滑动变阻器的功率先变大后变小．