Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R2上標(biāo)有“15Ω 1A”電流表只使用0-0.6A量程，當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1，在滑動變阻器R1的滑片從最右端至最左端的過程中，燈泡L和R1的1-U圖像分別如圖乙所示，當(dāng)R1的滑片在最左端時燈泡L恰好正常發(fā)光。求：

(1)燈泡L的額定功率及R1最大阻值；

(2)當(dāng)S、S1、S2都閉合，R1的滑片移動到最左端時，在保障電路元件安全的情況下1min內(nèi)電流通過R2做的最大電功。

Answer 1

【答案】(1)6W；100Ω；(2)72J

【解析】

(1)由圖可知，只閉合S、S1時，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，在滑動變阻器R1的滑片從最右端至最左端的過程中，滑動變阻器R1接入電路中的阻值減小，電路總電阻變小，電流變大，燈泡兩端的電壓變大，由此可知，圖乙中，上升的曲線是燈泡的圖像，下降的曲線為R1的圖像；當(dāng)R1的滑片在最左端時, R1接入電路中的阻值為0，此時,電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電流為0.5A，此時燈泡兩端的電壓為12V，所以,電源電壓為

當(dāng)R1的滑片在最左端時燈泡L恰好正常發(fā)光，由圖乙知，此時燈泡兩端的電壓為12V，電路中的電流為0.5A，所以燈泡的額定功率為

當(dāng)滑動變阻器的滑片在最右端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小，由R1的圖像可知，最小電流為0.1A，此時R1兩端的電壓為10V,根據(jù)得R1的最大阻值為

答：燈泡L的額定功率為6W, R1最大阻值為12Ω。

(2)當(dāng)S、S1、S2都閉合，R1的滑片移動到最左端時，燈泡與R2并聯(lián)，電流表使用0-0.6A量程，此時燈泡正常發(fā)光，所以流過燈泡的電流為0.5A，根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過R2的最大電流為

則1min內(nèi)電流通過R2做的最大電功為

答：當(dāng)S、S1、S2都閉合，R1的滑片移動到最左端時，在保障電路元件安全的情況下1min內(nèi)電流通過R2做的最大電功為72J。