如圖所示電路，電源電壓恆為12V，電阻R1的阻值為5Ω，滑動變阻器R2上標有“10Ω3A”的字樣，小燈泡L上標...

問題詳情：

如圖所示電路，電源電壓恆為12V，電阻R1的阻值為5Ω，滑動變阻器R2上標有“10Ω 3A”的字樣，小燈泡L上標有“12V 6W”的字樣，電流表的量程為0﹣3A．

（1）當開關S1，S2，S都閉合時，求小燈泡L在5min內產生的熱量．（滑動變阻器R2連入電路的電阻不為0）

（2）當開關S1，S2，S都閉合，電流表的示數為2A時，求R2消耗的電功率．

（3）當開關S1，S2都斷開，S閉合時，要求電流表示數不小於其量程的，求滑動變阻器R2接入電路的最大阻值．

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）當開關S1，S2，S都閉合時，L與R2並聯，額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，根據Q=W=Pt求出小燈泡L在5min內產生的熱量；

（2）當開關S1，S2，S都閉合時，電流表測幹路電流，根據P=UI求出通過L的電流，根據並聯電路的電流特點求出通過R2的電流，利用P=UI求出R2消耗的電功率；

（3）當開關S1，S2都斷開，S閉合時，R1與R2串聯，根據電流表示數不小於其量程的可求電路中的最大電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用的電阻的串聯求出滑動變阻器R2接入電路的最大阻值．

【解答】解：（1）當開關S1，S2，S都閉合時，L與R2並聯，

因並聯電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，

所以，小燈泡L在5min內產生的熱量：

QL=WL=PLt=6W×5×60s=1800J；

（2）當開關S1，S2，S都閉合時，電流表測幹路電流，

由P=UI可得，通過L的電流：

PL===0.5A，

因並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和，

所以，通過R2的電流：

I2=I﹣IL=2A﹣0.5A=1.5A，

則R2消耗的電功率：

P2=UI2=12V×1.5A=18W；

（3）當開關S1，S2都斷開，S閉合時，R1與R2串聯，

因電流表示數不小於其量程的，且電流表的量程為0～3A，

所以，電路中的最小電流：

I小=×3A=1A，

電路中的總電阻：

R===12Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，滑動變阻器R2接入電路的最大阻值：

R2=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω．

答：（1）小燈泡L在5min內產生的熱量為1800J；

（2）R2消耗的電功率為18W；

（3）滑動變阻器R2接入電路的最大阻值為7Ω．

知識點：電功率

題型：計算題