践行者初中物理电学典题详解第289题

6.如图所示，电路中电源电压恒定，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1标有“200Ω 1A”电压表量程为0~5V。只闭合开关S2，当R1的滑片移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.5A：再闭合S1，电流表的示数为0.8A。求：

⑴灯泡的额定功率；

⑵电阻R2的阻值；

⑶只闭合S1，求电路总功率最小值及此时R1接入电路的阻值。

解析:1当只闭合开关S2，且R1的滑片移至最左端时:

1.1分析电路图可知:

①R1=0，V短路，

②电路是L的简单电路，

③A测电路中的电流IL；

1.2由题意可知:

①小灯泡恰好正常发光，

且UL额=6V，则U=UL=UL额=6V，

②IL=0.5A，

则PL额=PL=ULIL

=6V×0.5A

=3W；

2当再闭合S1时:

2.1分析电路图可知:

①R1=0，V短路，

②L和R2并联，

③A测干路电流I；

2.2由题意可知:

①U=6V，

②IL=0.5A，

③I=0.8A，

则R1支路电流I1=I-IL

=0.8A-0.5A

=0.3A，

R1=U/I1

=6V/0.3A

=20Ω；

3只闭合S1时:

3.1分析电路图可知:

①L断路，

②R1与R2串联，

③Ⅴ测R1两端电压U1，

④A测电路中的电流I'，

⑤R1滑片左移阻值变小，右移变大；

3.2由题意可知:

①U=6V，

②R2=20Ω，

③滑动变阻器R1标有“200Ω 1A”，

则R2max=200Ω，I'≤1A，

④电压表量程为0~5V，

则U1max=5V，

此时R2两端电压和电路中的电流I'都最小，

但R1接入电路中的阻值最大，

且U2min=U-U1max

=6V-5V

=1V，

Imin=U2min/R2

=1V/20Ω

=0.05A，

R1max=U1max/Imin

=5V/0.05A

=100Ω，

则Pmin=UImin

=6V×0.05A

=0.3W。

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