Question

7．如圖所示，電源電壓10V恒定不變，R₀=50Ω，滑動變阻器R阻值變化范圍0～20Ω．小燈泡L的阻值為10Ω．
（1）閉合開關(guān)S時，L與R串聯(lián)，當滑片P在中點時，電路中電流是0.5A．
（2）閉合開關(guān)S、S₁、S₂時，電路消耗的最小功率是7W．

Answer 1

分析 （1）當開關(guān)S閉合時，L與R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點和歐姆定律求出電路中電流；
（2）閉合開關(guān)S、S₁、S₂時，燈泡被短路，滑動變阻器和定值電阻R₀并聯(lián)，當變阻器接入電路的最大阻值時電路中的電流最小，消耗的功率最小，則根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分別求出滑動變阻器和定值電阻R₀的功率，然后求其和即可．

解答 解：（1）當開關(guān)S閉合時，L與R串聯(lián)，當滑片P在中點時，R′=$\frac{1}{2}$R=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，
由串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知：
R_總=R′+R_L=10Ω+10Ω=20Ω，
電路中的電流：I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{10V}{20Ω}$=0.5A；
（2）當閉合開關(guān)S、S₁、S₂時，燈泡被短路，滑動變阻器和定值電阻R₀并聯(lián)，當變阻器接入電路的最大阻值時電路中的電流最小，消耗的功率最小；
所以，P₀=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（10V）^{2}}{50Ω}$=2W，
P_R=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{{（10V）}^{2}}{20Ω}$=5W，
所以，P_最小=P₀+P_R=2W+5W=7W．
故答案為：（1）S；0.5；（2）7．

點評 本題考查了學生對串并聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率公式的掌握和運用，能分析電路圖得出當S閉合和當S₁、S₂均閉合時的電路是本題的突破口，靈活選用公式計算是關(guān)鍵．