◎ 题目

如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值R2为40Ω，小灯泡的额定电压为18V，灯丝电阻不随温度发生变化，闭合开关S.当开关S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片P移动到中点时，电流表的读数为0.3A；当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的示数为0.9A，求 （1）电源电压是多少？ （2）当开关S1、S2都断开时，通电1min，电路中产生的最大热量是多少？ （3）当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，请你分析这是一个什么电路，并画出该电路的最简化电路图. （4）小灯泡的额定电功率是多少？

◎ 答案

解：(1)当S闭合，S1、S2，滑动变阻器的滑片在中点时，电路由电阻R1、R2串联组成， 电路中的总电阻R=R1+R2/2=20Ω+40Ω/2=40Ω     电源电压：U=IR=0.3A ×40 Ω=12V                               (2)电路中元件均为纯电阻用电器，由Q=I2Rt有Q=(U2/R)t可知， 只有当电路中电阻最小时，电路中产生的热量最多。 此时滑动变阻器的滑片应该滑到最左端，电路中只有电阻R1的， 则电路产生的最大热量：Q=(U2/R1)t=（12V）2×1×60s/20Ω=432J                     (3)解：当开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电路中R1发生短路， 电路是一个由灯L和滑动变阻器R2组成并联电路，最简化电路：

(4)在并联电路中，电流表测干路电流：I′=0.6A 通过滑动变阻器R2的电流：I2=U/ R2=12V/40 Ω=0.3A 通过灯泡的电流：IL= I ′- I2=0.9A-0.3A=0.6A 灯泡的电阻：RL=U/IL=12V/0.6A=20Ω   灯泡的额定功率：P=UI=U2/RL=(18V) 2/ 20Ω=16.2W

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值R2为40Ω，小灯泡的额定电压为18V，灯丝电阻不随温度发生变化，闭合开关S.当开关S1、S2都断开时，滑动…”主要考查了你对  【欧姆定律及其应用】，【等效电路】，【电功率的计算】，【焦耳定律及计算公式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。