25.(2020·南通)如图,电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1上标有

25.(2020·南通)如图,电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”,,电流表量程为。将开关S闭合,S1、S2断开,调节变阻器使灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)求滑动变阻器10s内消耗的电能;
(3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,求R1与R2功率之比的最大值。
 
答案】(1);(2);(3)
解析
(1)由灯泡的铭牌可知灯泡正常发光时的电阻
(2)将开关S闭合,S1、S2断开时,滑动变阻器R1和灯泡L串联,此时灯泡正常发光;滑动变阻器R1中的电流和灯泡L的电流相等
滑动变阻器R1的两端电压
滑动变阻器10s内消耗的电能
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,灯泡L被短路,此时为定值电阻R2和滑动变阻器R1并联;R2的电流和电压不会发生变化,所以R2的功率为定值;滑动变阻器R1的电压为定值,当R1的电流最大时,R1的功率达到最大值,此时R1与R2功率之比最大。
有题可知,通过R1的最大电流为max=1A
R2的电流
R1与R2功率之比的最大值
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为
(2)滑动变阻器10s内消耗的电能为
(3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,R1与R2功率之比的最大值为
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