题目

如图所示，电源电压为12 V，R0="60" Ω，滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”，电流表的量程为“0～0.6 A”，小灯泡上标有“6 V 3 W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．求： （1） S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？ （2） S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值是多少？ （3） S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少? 答案： 解：S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．小灯泡上标有“6 V 3 W”字样．小灯泡电阻 R=UL2额P额=(6V)23W=12Ω小灯泡正常发光时的电流 I=P额U额=3W6V=0.5A则滑动变阻器接入电路的最小阻值 R小=U−ULI=12V−6V0.5A=12Ω ；滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 Ω～50 Ω.答：S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 Ω～50 Ω. 解：S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，流经R0的电流 I1=UR0=12V60Ω=0.2A当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则 I2=UR滑最大=12V50Ω=0.24Ω则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2+0.24=0.44 A电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12×0.44=5.28 W.答：S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值是5.28 W. 解：由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6 A，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻 R总=12V0.6A=20Ω因滑动变阻器与R0并联，则 1R总=1R0+1R滑 ，即 120Ω=160Ω+1R滑解得R滑=30Ω.答：S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω.

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