Question

如图所示，定值电阻R₁=50Ω，只闭合S₁， 将滑动变阻器滑片P移到中最左端时，电流表是的示数为0.24A；只闭合开关S₃， 将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W：电流表的量程为0～0．6A，电压表的量程为0～3V．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求： 

 

（1）电源电压   

（2）小灯泡的电阻

（3）只闭合开关S₃ 滑片P在中点时，电压表的示数是多少?   

（4）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少?

Answer

（1）12V；（2）45Ω；（3）30Ω；（4）2.16W

【解析】

（1）只闭合S1．滑片P移到中最左端时．电路只有R1=50Ω．

电源电压：U=I1R1=0.24A×50Ω=12V

（2）只闭合S3时．滑动变阻器滑片P移到中点时．灯泡和滑动变阻器串联．

由P=I2R得：

灯泡的电阻：RL===45Ω

（3）此时灯泡两潮的实际电压：UL=I L实RL=0.2A×45 =Ω9V．

所以滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL=12V-9V=3V．即为电压表示数：

此时滑动变阻器连入电路中的阻值R= ==15Ω．

滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×15Ω=30Ω

（4）即只闭合开关S1时．R1和R2串联．为了保护电路安全．电压表示数不能超过3V．

则U2min=3V时．电流最小电路中消耗的功率最小

此时R1两端的电压：U1=U-U2大=12V-3V=9V．

电路中的最小电流： I小= ==0.18A．

此时．R滑= =≈16.7Ω<30Ω

电路消耗的最小功率 ：Pmin=Ul小=12V×0.18A=2.16W