如圖*所示，電源電壓U=10V，R1為定值電阻，阻值為20Ω，R為滑動變阻器，R的最大阻值為50Ω，小燈泡上標...

問題詳情：

如圖*所示，電源電壓U=10V，R1為定值電阻，阻值為20Ω，R為滑動變阻器，R的最大阻值為50Ω，小燈泡上標有“6V 3W”字樣，小燈泡的U﹣I關係如圖乙所示．求：

（1）小燈泡正常工作時通過燈絲的電流．

（2）S閉合，S1、S2都斷開時，調節滑動變阻器滑片使小燈泡兩端的電壓為4V時，滑動變阻器接入電路的阻值．

（3）S、S1、S2都閉合時，調節滑動變阻器滑片到何處時，整個電路消耗的總功率最小，這個最小功率是多少？

【回答】

【分析】（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出通過燈絲的電流；

（2）S閉合，S1、S2都斷開時，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據圖象讀出通過燈泡的電流即為電路中的電流，利用歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻；

（3）S、S1、S2都閉合時，R1與滑動變阻器並聯，電流表測幹路電流，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路消耗的總功率最小，根據電阻的並聯求出電路中的總電阻，利用P=求出電路的最小功率．

【解答】解：（1）由P=UI可得，小燈泡正常工作時通過燈絲的電流：

IL===0.5A；

（2）S閉合，S1、S2都斷開時，滑動變阻器與燈泡L串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓：

U滑=U﹣UL′=10V﹣4V=6V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，由圖象可知，電路中的電流I=IL′=0.4A，

由I=可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：

R滑===15Ω；

（3）S、S1、S2都閉合時，R1與滑動變阻器並聯，電流表測幹路電流，

當滑片位於b端時，接入電路中的電阻最大，電路消耗的總功率最小，

因並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和，

所以，電路中的總電阻：

R總===Ω，

電路的最小功率：

P小===7W．

答：（1）小燈泡正常工作時通過燈絲的電流為0.5A；

（2）滑動變阻器接入電路的阻值為15Ω；

（3）S、S1、S2都閉合時，調節滑動變阻器滑片到b端時，整個電路消耗的總功率最小，最小功率是7W．

【點評】本題考查了串並聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，分清電路的連接方式是解題的基礎和關鍵．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題