Question

如圖所示，電源兩端的電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V  3W”字樣（燈絲電阻隨溫度變化可忽略不計(jì)）。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí)，閉合開關(guān)S₁、S₄，斷開開關(guān)S₂、S₃，小燈泡L正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)為U₁；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí)，閉合開關(guān)S₂、S₄，斷開開關(guān)S₁、S₃，小燈泡L的實(shí)際電功率為0.75W，電壓表的示數(shù)為U₂，滑動(dòng)變阻器的電功率為3.75W，U₁：U₂=3：1。通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置、開關(guān)的斷開或閉合改變電路結(jié)構(gòu)，使電路的總電功率最大，此最大總電功率為        W。

Answer 1

40

試題分析：P在A端，閉合開關(guān)S₁、S₄，斷開開關(guān)S₂、S₃時(shí)，簡化電路如下圖甲所示；P在B端時(shí)，閉合開關(guān)S₂、S₄，斷開開關(guān)S₁、S₃時(shí)，簡化電路如下圖乙所示。

小燈泡燈絲的電阻為：
由于甲圖中小燈泡正常發(fā)光，所以甲圖中電路的電流為，電壓表示數(shù)
根據(jù)公式得：乙圖中燈泡兩端的電壓為：
乙圖中電路的電流為：，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：
電壓表示數(shù)
   解得
則   又   
當(dāng)電路中四個(gè)開關(guān)都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片在A端時(shí)，和并聯(lián)，電路中的總電阻最小 ，總功率最大，最大總功率為