践行者初中物理电学典题详解第484题
5.如图4所示电路，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1为滑动变阻器，灯泡L上标有“4V 2W”字样，且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2，闭合S、S1时，灯泡恰好正常发光；断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于中点时，电压表示数为6V。求:(1)电源的电压;(2)滑动变阻器最大阻值;（3）该电路消耗的最小电功率。
解析:1当断开S2，闭合S、S1时:
1.1分析电路图可知:
①R0与L串联，
②V测量R0两端电压U0；
1.2由题意可知:
①灯泡恰好正常发光，
且灯泡L上标有“4V 2W”字样，
小灯泡的阻值始终保持不变，
则UL=UL额=4V，PL=PL额=2W，
RL=UL²/PL=(4V)²/2W=8Ω，
I=PL/UL=2W/4V=0.5A，
②R0=10Ω，
则U=I(R0+RL)=0.5A×(10Ω+8Ω)=9V；
2当断开S1，闭合S、S2，
且将滑动变阻的滑片P置于中点时:
2.1分析电路图可知:
①R1与L串联，且R1=R1max/2，
②V测量R1两端电压U1；
2.2由题意可知:
①U=9V，RL=8Ω，
②U1=6V，
则I=(U-U1)/RL=3A/8，
则R1=U1/I=6V/(3A/8)=16Ω，
则R1max=2R1=32Ω；
3当R1max=32Ω时，电路中的电流最小，
且Imin=U/(RL+R1max)
=9V/(8+32)Ω=0.225A，
由P=UI可知，Pmin=UImin
=9V×0.225A=2.025W。
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