(2013?蒙山县二模)如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,灯泡L的电阻为10Ω.

2025-05-09 01:46:49
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回答1:

(1)当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=I(RL+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;
(2)当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,灯泡与R1并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴通过灯泡的电流:
IL=

U
RL
=
6V
10Ω
=0.6A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R1的电流:
I1=I′-IL=0.8A-0.6A=0.2A,
则R1=
U
I1
=
6V
0.2A
=30Ω;
(3)根据P=
U2
R
可知,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小;
灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,
Pmax:Pmin=UI′:UI=I′:I=0.8A:0.2A=4:1.
答:(1)电源电压为6V;  
(2)电阻R1的阻值为30Ω;
(3)电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为4:1.