Question

【題目】如題圖所示，是某實驗小組設計的低壓可調亮度臺燈的電路。電源電壓U保持不變，滑動變阻器的最大阻值是10Ω，閉合開關，滑片P在a端時電流表示數為0.6A．當滑片P在b端時電流表示數為1.5A，小燈泡正常發光。則實驗中電源電壓是_____V，小燈泡的額定功率為_____W；滑片P在a端時電路每分鐘消耗的電能為_____J。

Answer 1

【答案】6 5.4 216

【解析】

當滑片P在a端時，燈泡被短路，電路為變阻器最大阻值的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓，根據求出電路每分鐘消耗的電能；當滑片P在b端時，燈泡L與R的最大阻值并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R的電流不變，根據并聯電路的電流特點求出通過燈泡L的電流，根據并聯電路的電壓特點和求出燈泡的電功率即為小燈泡的額定功率。

[1]當滑片P在a端時，燈泡被短路，電路為變阻器最大阻值的簡單電路，電流表測電路中的電流，由可得，電源的電壓：

；

[2]當滑片P在b端時，燈泡L與R的最大阻值并聯，電流表測干路電流，因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以通過R的電流不變，因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過燈泡L的電流：

，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且小燈泡正常發光，所以小燈泡的額定功率：

；

[3]滑片P在a端時電路每分鐘消耗的電能：

。