如圖*所示，電源電壓恆為18V，燈泡L上標有“10V 5W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～1...

問題詳情：

如圖*所示，電源電壓恆為18 V，燈泡L上標有“10 V  5 W”字樣，電流表量程為0～0.6 A，電壓表量程為0～15 V，滑動變阻器R的最大阻值為200 Ω.當只閉合S和S1，移動滑動變阻器的滑片P時，它兩端的電壓與其接入電路的電阻關係如圖乙所示.當滑動變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時，定值電阻R0的電功率變化了5.4 W.求：

（1）燈泡L正常發光時通過的電流；

（2）只閉合S和S2，且滑動變阻器的滑片P置於中點位置時，燈泡的實際功率；

（3）只閉合S和S1，在保*電路安全的情況下，當電阻R0消耗電功率最小時，滑動變阻器R消耗的電功率.

【回答】

解：（1）燈泡L正常發光時通過的電流IL額=＝=0.5 A                （2分）

（2）閉合開關S和S2時，燈泡與滑動變阻器串聯

燈絲電阻RL=＝=20 Ω

則I實=＝=0.15 A           

燈泡的實際功率PL實=I2實RL=（0.15 A）2×20 Ω=0.45 W     

（3）只閉合開關S和S1時，定值電阻與滑動變阻器串聯

由U=IR和圖像可得：

U1=①

2U1=②

①/②，解得R0=2R1，則U1=＝＝=6 V，

2U1=12 V.

由R0的功率變化為－ =5.4 W，

解得R0=20 Ω                           

當加在電壓表兩端的電壓最大為15 V時，R0消耗的功率最小，

此時，I=＝=0.15 A

因滑動變阻器與定值電阻串聯，即IR=I，所以，滑動變阻器消耗的功率PR=URI=15 V×0.15 A=2.25 W                                                               （1分）

知識點：電功率

題型：計算題