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如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”(灯泡电阻不变),开关S闭合.当S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6Ω,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光,此
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更新时间:2024-05-05 11:21:52
问题描述:

如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”(灯泡电阻不变),开关S闭合.当S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6Ω,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光,此时电路的电流为________A;保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数有变化了1.5A.当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗的最小功率为________W.

高曙回答:
  0.5 20   开关S闭合:   当S1、S2断开,滑片P在b端时,等效电路图如图1所示;   滑片滑到某一位置时,等效电路图如图2所示;   保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,等效电路图如图3所示.   (1)图2中:   ∵串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,   ∴根据P=UI可得,电路中的电流:   I2=IL===0.5A,   (2)∴图1中的电流I1=I2-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A,   图3中电流表的示数I3=I2+1.5A=0.5A+1.5A=2A,   根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:   RL===12Ω,   ∵电源的电压不变,   ∴U=I1(RL+Rab)=I(RL+Rab-6Ω),即0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)   解得:Rab=18Ω,   电源的电压U=0.4A×(12Ω+Rab)=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V;   图3中:   ∵并联电路中各支路两端的电压相等,   ∴通过滑动变阻器的电流:   I滑===1A,   ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,   ∴通过R0的电流:   I0=I3-I滑=2A-1A=1A,   R0===12Ω,   当三个开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路消耗的电功率最小,   电路消耗总功率的最小值:   Pmin=+=+=20W.   故答案为:0.5;20.
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