题目

如图甲所示的电路中，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”的字样，R2是定值电阻，其阻值为10Ω，灯L标有“2.5V？W”的字样。闭合开关S、S1 ， 断开开关S2 ， 调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为6V时，小明发现电流表的表盘如图乙所示。 （1） 电源电压是多少？ （2） 断开开关S1 ， 闭合开关S、S2 ， 调节滑动变阻器，使电压表的示数为6.5V，此时电流表的指针仍指在图乙所示的位置，求小灯泡的额定电功率。 （3） 保持（2）中滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S2 ， 闭合开关S、S1 ， 该电路工作10min消耗的电能是多少？ 答案： 解：根据图乙可知，当电流表量程为0～3A时，电流表示数为1.5A，当电流表量程为0～0.6A时，电流表的示数为0.3A； 由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，因此电流表的量程为0～0.6A，电路电流为0.3A； 由I＝ UR 可得，R2两端电压：U2＝IR2＝0.3A×10Ω＝3V， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝U1+U2＝6V+3V＝9V 答：电源电压是9V 解：根据（1）的解答可知，电流表的示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A；  灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； 由I＝ UR 可得，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R2′＝ U2′IL ＝ 6.5V0.3A ＝ 653 Ω 答：小灯泡的额定电功率为0.75W。 解：电路工作10min消耗的电能：W＝ U2R t＝ (9V)2653Ω+10Ω ×10×60s＝1535J。 答：保持（2）中滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，该电路工作10min消耗的电能是1535J。

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