Question

如下左图所示，电压表V₁、V₂的量程均为 0-3V，电流表 A的量程为0-0.6A，滑动变阻器 R的规格为“50Ω 2A”，电源电压保持不变。滑动变阻器的滑片 P 在某一位置时，电压表V₁、V₂的示数分别为1V和3V，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片 P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图所示。可知：该电路中电源电压为_________V，整个电路安全工作消耗的最小功率为_____W，电流表指针偏转到满刻度的一半并稳定时小灯泡的实际功率为_____。

Answer

4 0.4 0.6W

【解析】

由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

[1]滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数分别为 1V 和 3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=4V。

[2]当R接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，电压表V2的示数变大，此时电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，由图乙可知，电路中的电流最小I小=0.1A时，电压表的示数最大为3V，则对应的电压表应为V2，即图象为滑动变阻器R的I−U图象，此时电压表V2满偏，电路中电流最小，整个电路消耗的功率最小，最小功率为

P=UI小=4V0.1A=0.4W

最小功率为0.4W。

[3]电流表A的量程为0-0.6A，电流表指针偏转到满刻度的一半，即电流为I=0.3A，由图知，当I=0.3A时，电压表V2的示数为2V，由串联电路的电压规律可知，电压表V1的示数为2V，由P=UI知，滑动变阻器的功率等于灯泡L的功率，故小灯泡的实际功率为

PL实=P′=UI=4V0.3A=0.6W

小灯泡的实际功率为0.6W。