如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡上標有“12V6W”，定值電阻R1=120Ω，滑動變阻器R2上標有“50Ω、1...

問題詳情：

如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡上標有“12V 6W”，定值電阻R1=120Ω，滑動變阻器R2上標有“50Ω、1A”，電壓表的量程選用“0〜3V”。斷開S2，閉合S和S1，滑片P移到B端，燈泡剛好正常發光。

(1)將滑片P移到B端，三個開關都閉合，lmin內電路消耗的電能是多少？

(2)斷開S1，閉合S和S2，在安全前提下，調節滑片P的過程中，電路消耗的最小功率是多少？

【回答】

(1)432J；(2)0.9W

【詳解】

由圖知道，當斷開S2 ，閉合S和S1 ，滑片P移到B端時，電路中只有燈泡，又因為此時燈泡剛好正常發光，所以，電源電壓等於小燈泡的額定電壓，即U=UL額=12V；

(1)若將滑片P移到B端，三個開關都閉合，則燈泡L和R1 並聯，因為並聯電路中各支路兩端的電壓等於電源電壓，所以此時燈泡仍然正常發光，即燈泡的功率是：PL =6W，

所以lmin內電路消耗的電能是

W=WL+WR=PLt+=6W×60s+=360J+72J=432J；

(2)由圖知道，當斷開S1，閉合S和S2時，R1與滑動變阻器R2 串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，由P=UI知道，電路的電流越小，電路消耗的功率就越小。

由於電壓表的量程選用的是“0~3V”，所以電壓表示數最大為3V，由串聯分壓規律可知，此時滑動變阻器接入電阻值最大，又因為串聯電路電流處處相等，

所以，由歐姆定律知道

即

即變阻器接入電路的最大阻值是R2 =40Ω；

此時電路中有最小電流是

Imin = =0.075A

故電路消耗的最小功率是

Pmin =UImin =12V×0.075A=0.9W。

【點睛】

本題考查的是串、並聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應用，解題的關鍵是開關閉合、斷開時電路串並聯的辨別及確保電路安全的情況下電路最小電流的確定。

知識點：歐姆定律

題型：計算題