Question

【題目】如下左圖所示，電壓表V1、V2的量程均為 0-3V，電流表 A的量程為0-0.6A，滑動變阻器 R的規格為“50Ω 2A”，電源電壓保持不變。滑動變阻器的滑片 P 在某一位置時，電壓表V1、V2的示數分別為1V和3V，在保證電路各元件安全的最大范圍內調節滑片 P，其中一只電壓表與電流表示數的變化圖象如圖所示。可知：該電路中電源電壓為_________V，整個電路安全工作消耗的最小功率為_____W，電流表指針偏轉到滿刻度的一半并穩定時小燈泡的實際功率為_____。

Answer 1

【答案】4 0.4 0.6W

【解析】

由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表V1測L兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

[1]滑動變阻器的滑片P在某點時，電壓表V1、V2的示數分別為 1V 和 3V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓U=4V。

[2]當R接入電路中的電阻變大時，其分得的電壓變大，電壓表V2的示數變大，此時電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，由圖乙可知，電路中的電流最小I小=0.1A時，電壓表的示數最大為3V，則對應的電壓表應為V2，即圖象為滑動變阻器R的IU圖象，此時電壓表V2滿偏，電路中電流最小，整個電路消耗的功率最小，最小功率為

P=UI小=4V0.1A=0.4W

最小功率為0.4W。

[3]電流表A的量程為0-0.6A，電流表指針偏轉到滿刻度的一半，即電流為I=0.3A，由圖知，當I=0.3A時，電壓表V2的示數為2V，由串聯電路的電壓規律可知，電壓表V1的示數為2V，由P=UI知，滑動變阻器的功率等于燈泡L的功率，故小燈泡的實際功率為

PL實=P′=UI=4V0.3A=0.6W

小燈泡的實際功率為0.6W。