如圖*所示電路，電源電壓及燈泡L的電阻均不變，滑動變阻器的最大阻值爲R1=20Ω．當S1、S2均閉合且滑片P滑...

問題詳情：

如圖*所示電路，電源電壓及燈泡L的電阻均不變，滑動變阻器的最大阻值爲R1=20Ω．當S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時，電流表A1、A2的指針恰好指到同一位置，如圖乙所示；當S1、S2均斷開且滑片P置於滑動變阻器的中點時，電流表A1的示數爲0.4A，求：

（1）電源電壓；

（2）R2的電阻；

（3）整個電路消耗的最小電功率．

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）當S1、S2均閉合，滑片P滑到b端時，R2短路，燈L與R1並聯，電流表A1測量幹路電流，電流表A2測量透過燈泡L的電流．根據並聯電路電流特點和電流表示數特點得到兩隻電流表的示數；已知滑動變阻器最大阻值和透過的電流，得到滑動變阻器兩端電壓，也就得到了電源電壓；

（2）當S1、S2均斷開，滑片P置於滑動變阻器的中點時，R2與Rap串聯，電流表A1測量電路電流．已知電源電壓和電路電流，可以得到串聯電路總電阻；已知串聯電路總電阻和滑動變阻器接入電路的電阻，兩者之差就是R2的阻值；

（3）電源電壓一定，要使整個電路消耗的功率最小，由公式P=知，電路總電阻最大．據此確定用電器連接方式並計算電功率大小．

【解答】解：

（1）S1、S2均閉合，滑片P滑到b端時，R2短路，燈L與R1並聯．

由題圖可得：I=1A，IL=0.2A，

所以I1=I﹣IL=1A﹣0.2A=0.8A，

由I=可知，

電源電壓爲U=I1R1=0.8A×20Ω=16V；

（2）S1、S2均斷開，滑片P置於滑動變阻器的中點時，R2與Rap串聯，

電路總電阻爲R總==40Ω，

R2的阻值爲R2=R總﹣=40Ω﹣×20Ω=30Ω；

（3）由P=可知：U一定，當R總最大時，電路功率P最小，

所以當S1、S2均斷開且滑片P滑到b端時，R1與R2串聯，此時R總最大，

R總=30Ω+20Ω=50Ω，

電路消耗的最小功率爲P最小===5.12W．

答：

（1）電源的電壓爲16V；

（2）R2的電阻爲30Ω；

（3）整個電路消耗的最小電功率爲5.12W．

知識點：電功率

題型：計算題