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问题: 物理题

如图所示的电路中,灯泡L上标有“8V,4W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R1、R2的阻值为8欧姆,电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L正常发光;当S1、S2断开,S3闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和 R1/4 ,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。求:
(1)电源电压
(2)灯泡正常发光时,电流表的示数
(3)滑动变阻器的最大阻值

解答:

⑴都闭合时L的电压就是电源电动势,所以电源电压为8V
⑵灯泡正常发光,并联电阻是16/3欧姆,所以电流
I=U/R总=1.5A
⑶当连入R1时,电流为8/(R1+16),所以功率为P1=64R1/(R1+16)^2
当连入R1/4时,电流为8/(R1/4+16),功率为
P2=16R1/(R1/4+16)^2
因为P1=P2,所以解得R1=32
所以滑变的最大阻值为32欧姆