【題目】如圖所示,電源電壓恒定不變,定值電阻R2的阻值為,小燈泡 L 上標(biāo)有“6V 3W”字樣,小燈泡電阻不隨溫度改變.若斷開S1、S2,閉合S3,小燈泡剛好正常發(fā)光,此時電壓表的示數(shù)為3V.試問:

1)小燈泡L的電阻為多少?

2)電源電壓為多少?

3R1電阻為多少?

4)若S1、S2、S3 都閉合,電路的最大總功率為多少?

【答案】1)小燈泡L的電阻為12歐姆.

2)電源電壓為9V

3R1電阻為6歐姆.

4)若S1、S2、S3 都閉合,電路的最大總功率為22.5W

【解析】試題分析:(1)已知燈泡額定電壓和額定功率,利用公式R=得到燈泡電阻;

2)若閉合S1、S2,斷開S3,燈泡與定值電阻R1串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,說明兩端電壓等于額定電壓,電壓表測量定值電阻兩端電壓,總電壓等于兩電壓之和;

3)若閉合S1S2,斷開S3,燈泡與定值電阻R1串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,說明兩端電壓等于額定電壓,已知燈泡兩端電壓和電阻,利用歐姆定律得到電路電流;串聯(lián)電路電流處處相等,已知電阻R1兩端電壓和通過的電流,利用公式R=得到其阻值;

4S1、S2、S3都閉合且滑片在A端時,R1、R2并聯(lián),此時電路總電阻最小,電路總功率最大,由并聯(lián)電路特點與電功率公式可以求出最大功率.

解:(1)由P=可知,

燈泡電阻為RL===12Ω;

2)閉合S1、S2,斷開S3,燈泡與定值電阻R1串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,

所以電源電壓U=UL+U=6V+3V=9V

3)燈泡正常發(fā)光時,電路電流為I===0.5A,

所以R1的阻值為R1===6Ω

4)由圖示電路圖可知,S1、S2S3都閉合且滑片在A端時,R1、R2并聯(lián),此時電路總電阻最小,電路總功率最大,

此時的電功率:P最大=+=+=22.5W

答:(1)小燈泡L的電阻為12歐姆.

2)電源電壓為9V

3R1電阻為6歐姆.

4)若S1S2、S3 都閉合,電路的最大總功率為22.5W

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