(2005•永州)如图所示电路中,电源电压不变,灯泡L的规格是“6V,3W”,R2阻值变化范围是0~40Ω,当开关S1、
1个回答

解题思路:(1)当开关S1、S2都闭合,滑片P位于最左端a时,R1与L并联,电流表测电路中的电流,根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及并联电路的电压特点可知电源的电压;(2)根据P=UI求出通过灯泡的电流,利用并联电路的电流特点求出通过R1的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的阻值;(3)当开关S1闭合、S2断开时,R1与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时整个电路消耗的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出此时滑动变阻器消耗的电功率.

(1)当开关S1、S2都闭合,滑片P位于最左端a时,R1与L并联,电流表测电路中的电流,

∵并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,

∴电源的电压U=UL=6V;

(2)根据P=UI可得,通过灯泡的电流:

IL=

PL

UL=[3W/6V]=0.5A,

∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

∴通过R1的电流:

I1=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,

根据欧姆定律可得:

R1=[U

I1=

6V/0.3A]=20Ω;

(3)当开关S1闭合、S2断开时,R1与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时整个电路消耗的电功率最小,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴电路中的电流:

I′=[U

R1+R2=

6V/20Ω+40Ω]=0.1A,

此时滑动变阻器消耗的电功率:

P2=(I′)2×R2=(0.1A)2×40Ω=0.4W.

答:(1)电源电压是6V;

(2)R1的电阻值是20Ω;

(3)当开关S1闭合、S2断开,整个电路消耗的电功率最小时,滑动变阻器消耗的电功率是0.4W.

点评:

本题考点: 欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电阻的串联;电路的动态分析;电功率的计算.

考点点评: 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.