Question

【題目】如圖所示，燈泡L標有“6V 3W”，R1的電阻為5Ω，變阻器標有“20Ω 1A”的字樣，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～3V．當開關S1、S2、S3都閉合時，燈泡L恰好正常發光．（設燈泡電阻不隨溫度而改變）求：

（1）燈泡L的電阻和電源電壓_____,___-；

（2）開關S1、S2、S3都閉合時，電流表和電壓表的示數____-,____-；

（3）開關S1 閉合，S2、S3斷開時，在保證電路中各元件安全工作的情況下，電阻R1消耗的最小電功率____．

Answer 1

【答案】 6V 12Ω 0V 1.7A 1.8W

【解析】(1)由P＝UI可得，燈泡L正常工作時的電流：IL＝＝0.5A，由I可得，燈泡的電阻：RL＝12Ω；由圖知,當S1、S2、S3均閉合時,R1與L并聯，燈泡L恰好正常發光，由并聯電路電壓特點知電源電壓：U＝U1＝UL＝6V；(2)當S1、S2、S3均閉合時,R1與L并聯,電流表測干路電流,R2被短路，所以電壓表示數為0V，燈泡正常發光,通過燈泡的電流IL＝0.5A，由可得通過R1的電流：I1＝ ＝1.2A，由并聯電路電流特點可得電流表的示數：I＝I1IL＝1.2A+0.5A＝1.7A；(3)當閉合S1,斷開S2、S3時,R1與R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，電壓表的量程為03V,所以當電壓表的示數U2＝3V時，變阻器接入電路的阻值最大,電路中的電流最小，R1功率最小，此時R1兩端的電壓：＝UU2＝6V3V＝3V，由串聯電路特點和歐姆定律可得，此時電路中的最小電流：I′＝ ＝0.6A，由P＝UI可得,R1的最小總功率：P1＝I′＝3V×0.6A＝1.8W.