如图所示电路，电源电压保持不变，灯上标有“6V3W”字样，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表示数为0.3A（灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改

Question

如图所示电路，电源电压保持不变，灯上标有“6V 3W”字样，当开关S₁闭合、S₂断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表示数为0.3A（灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变）．
求：

（1）滑动变阻器的最大阻值．
（2）此时灯泡的实际功率．
（3）电源电压．
（4）当开关S₁和S₂都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率．

Answer 1

（1）当开关S₁闭合、S₂断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，滑动变阻器R的最大阻值和灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I=(U)/(R)可得，滑动变阻器的最大阻值：
R=(UR)/(I)=(2.4V)/(0.3A)=8Ω；
（2）由P=(U2)/(R)可得，灯泡的电阻：
R_L=(UL2)/(PL)=((6V)2)/(3W)=12Ω，
当开关S₁闭合、S₂断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，灯泡的实际功率：
P_L′=I²R_L=（0.3A）²×12Ω=1.08W；
（3）当开关S₁闭合、S₂断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源电压：
U=I（R_L+R）=0.3A×（12Ω+8Ω）=6V；
（4）当开关S₁和S₂都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的总电阻：
R_总=(RLR)/(RL+R)=(12Ω×8Ω)/(12Ω+8Ω)=4.8Ω，
电路消耗的总功率：
P=(U2)/(R总)=((6V)2)/(4.8Ω)=7.5W．
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为8Ω；
（2）此时灯泡的实际功率为1.08W；
（3）电源电压为6V；
（4）当开关S₁和S₂都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率为7.5W．