(2005•长沙)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡标有“4V 2W”字样,定值电阻R2的阻值为24Ω,S1
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解题思路:(1)由灯泡的铭牌信息可知灯泡的额定功率及额定电压,则由R=

U

2

P

可求得灯泡的电阻;

(2)当S1、S2断开时,电路中灯泡及滑动变阻器串联,则由串联电路的欧姆定律可得出滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律可求得滑动变阻器的接入电阻,由题意可知,最大阻值与接入电阻的关系,则可知最大阻值;

(3)当S1、S2闭合时,R1与R2并联,由于电源电压不变,则可知当电路电流最小时消耗的功率最小,即应使滑片滑到右端时,电路中消耗功率最小,则由并联电路的规律求得总电阻,由功率公式可求得最小功率.

(1)灯泡的电阻:R=

U2

P=

(4V)2

2W=8Ω;

(2)当S1、S2断开时,L与R1串联,P位于中点时,L正常发光,则U1=24V-4V=20V,I=[P/U]=[2W/4V]=0.5A;

则滑动变阻器的最大阻值:R=2×[20V/0.5A]=80Ω.

(3)当S1、S2闭合时,R1与R2并联,当滑片置于最右端时,电路消耗功率最小

R=

R1R2

R1+R2=[24Ω×80Ω/24Ω+80Ω]=[240/13]Ω;

P最小=

U2

R总=

(24V)2

240

13Ω=31.2W;

答:(1)灯泡的电阻为8Ω;(2)滑动变阻器的最大电阻为80Ω;(3)电路中消耗的最小功率为31.2W.

点评:

本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用.

考点点评: 本题考查欧姆定律的应用及串并联电路的规律,要求学生具有较强的分析问题能力,分析电路图能力,并能将知识灵活应用.