题目

如图所示，电阻R₁=2Ω，小灯泡L上标有“3V、1.5W”字样，电源的内阻为r=1Ω，滑动变阻器的最大阻值为R₀（大小未知）．当触头P滑动到最上端a时，电流表的读数为1A，小灯泡L恰好正常发光，求：

（1）滑动变阻器的最大阻值R₀；
（2）当触头P滑动到最下端b时，电源的总功率及输出功率．
（3）不需要说明理由，判断当电路A、B两点间元件消耗的电功率最大时，触头P的位置（假定小灯泡电阻保持不变）．

提问时间：2020-07-26

答案

（1）当触头P滑到a端时，流过小灯泡的电流为：
IL＝

PL

UL

＝

1.5

3

A＝0.5A
流过滑动变阻器的电流为：
I₀=I_A-I_L=1A-0.5A=0.5A
故：R0＝

UL

I0

＝

3

0.5

Ω＝6Ω
（2）电源电动势为：
E=U_L+I_A（R₁+r）=3+1×（2+1）=6V
当P滑到b端时，滑动变阻器和小灯泡均被短路．
电流总电流为：I＝

E

R1+r

＝

6

2+1

A＝2A
电源总功率为：P=EI=6×2W=12W
输出功率为：
P出＝P−I2r＝12−22×1＝8W
（3）触头P在滑动变阻器的a端．       
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为6Ω；
（2）当触头P滑动到最下端b时，电源的总功率为12W及，出功率为8W．
（3）当电路A、B两点间元件消耗的电功率最大时，触头P在滑动变阻器的a端．