Question

一道八年级物理题

电源电压恒定、定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为12Ω，小灯泡L上标有“3V1.5W”的字样，电流表A的最大量程为3A。
（1）闭合S1，S2、S3，调节滑动变阻器，在不超过电流表量程的情况下，求变阻器R2在10S内消耗的最大电能是多少？（2）总电路消耗的最小电功率是多大？

Answer 1

(1)闭合S1，断开S2、S3，滑动变阻器R2与灯L串联。
P在中点：R2=12Ω/2=6Ω
L正常发光：I=P额/U额=1.5W/3V=0.5A
L的电阻：RL=U额/I=3V/0.5A=6Ω
R2电压：U2=IR2=0.5A×6Ω=3V
电源电压 U=U2+U额=3V+3V=6V
(2) 闭合S1，S2、S3，L被短路，R2与R1并联。
U=U1=U2=6V
R1的电流：I1=U1/R1=6V/5Ω=1.2A
干路电流为电流表的最大量程 I=3A
R2的电流：I2=I-I1=3A-1.2A=1.8A
R2消耗电能：W=UI2t=6V×1.8A×10s=108J
(3) 根据 P=UI，电源电压U不变，要使P最小就得I最小，I=U/R总，要使I最小就得R总最大。
当闭合S1，断开S2、S3，并且P滑到b端，此时 R总=R2+RL=12Ω+6Ω=18Ω 为最大。
I=U/R总
P=UI=U²/R总=(6V)²/18Ω=2W

Answer 2

电源电压多大啊？

Answer 3

应该还有一问从而得出电源电压吧

解题思路：
（1）
闭合S1，S2、S3 R1R2并联 灯被短路

W最大=U总I总=U总I( I1+I2)
（2）
P总=U总I总 要想P最小，需要电流最小 串联电阻最大时电流最小 R2与灯串联电阻最大 所以应闭合S1断开S2S3

Answer 4

1、解：不超过电流表量程
即是电路最大电流 I=3A
R2消耗最大电能则必须调至b位
此时R总=R1.R2/R1+R2=60/17（欧）
U总=I.R总=3.60/17=180/17(伏)
R2在10秒消耗最大电能E=U总.U总/R2.t=5400/17（焦）