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_物理知识_教育

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

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2022-10-17 19:34:06

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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R_1、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：I_L= I ′- I₂=0.9A-0.3A=0.6A
灯泡的电阻：R_L=U/I_L=12V/0.6A=20Ω
灯泡的额定功率：P=UI=U²/R_L=(18V) ²/ 20Ω=16.2W

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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

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