践行者初中物理电学典题详解第681题

22.在如图所示的电路中，灯泡铭牌上标有“15V 6W”字样，电源电压不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合S、S1、S2，将滑动变阻器滑片调至最左端，此时灯泡L正常发光，电流表示数为0.6A，求;

（1）灯泡正常发光电阻RL;

（2）R1的阻值;

（3）闭合S、S1，断开S2后，电路消耗电功率的最小值和最大值的比值。

解析:⑴因为UL额=15V，PL额=6W，

所以当L正常发光时:IL=IL额=PL额/UL额

=6W/15V=0.4A，

RL=UL额/IL额=37.5Ω；

⑵当S、S1、S2都闭合时:

分析电路图可知:

①R2=0，R1与L并联，V短路，

②A测量干路电流I；

由题意可知:

①L正常发光，

则U=UL额=15V，IL=IL额=0.4A，

②I=0.6A，

则通过R1的电流I1=I-IL=0.6A-0.4A=0.2A，

R1=U/I1=15V/0.2A=75Ω；

⑶当S、S1闭合，S2断开时:

分析电路图可知:

①R1与R2串联，

②V测量R2两端电压表U2，

③A测量电路中的电流I'；

由题意可知:

①滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”字样，

则:R2max=20Ω，I2max=2A，

由P=U²/R可知:

当R2max=20Ω时，

R总max=R1+R2max

=75Ω+20Ω=95Ω

Pmin=U²/R总=(15V)²/95Ω

当R2min=0时，

R总min=R1+R2min=R1=75Ω，

Pmax=U²/R总min=(15V)²/75Ω，

则Pmin:Pmax=75Ω:95Ω=15:19。

小结:也许有同学会问电路中的最大电流能不能为Imax=I2max=2A呢？答案是不能，因为当Imax=2A时，Imax(R1+R2)>15V，电源U会被烧坏。

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