合理应用串联分压原理，会使解题更容易！

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践行者初中物理电学典题详解第592题
【合理应用串联分压原理，会使解题更容易！】10.如图所示，电源电压一定，灯泡L上标有“3V1.8W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化）， R2是滑动变阻器， R1是定值电阻。闭合开关S1、S2后，灯泡L恰好正常发光；闭合开关S1、断开S2 ，滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A ，此时电压表V1、V2的示数之比为1：4 ，求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）电源电压和电阻R2的阻值；
（3）电路在通路状态下消耗的最小功率。

解析:⑴由题意可知:
①UL额=3V ， PL额=1.8W ，
②不考虑灯丝电阻随温度的变化，
则RL=(UL额)2/PL额=9/1.8=5Ω ，
IL额=PL额/UL额=0.6A；
⑵当S1与S2都闭合时:
2.1分析电路图可知:
①R1短路， L与R2串联，
②V1与V2都测量R2两端电压U2 ，
③A的示数为0；

2.2由题意可知:①L正常发光，
则I=IL额=0.6A ， UL=UL额=3V ，
U=UL+IR2=3V+0.6A×R2；?
⑶闭合开关S1、断开S2 ，
滑动变阻器的滑片P移到中点时:
3.1分析电路图可知:
①R1、R2与L串联，
②A测量电路中的电流I' ，
③V1测量R2两端电压U2 ，
④V2测量R1与R2两端合电压U1+U2；

3.2由题意可知:
①I'=0.2A ，
②R1=R1max/2 ，
③U2:(U1+U2)=1:4 ，
则U1=3U2 ， R1=3R2 ，
则U=I'(R1+R2+RL)
=0.2A×(4R2+5Ω) ， ?
由??可知:3V+0.6A×R2=0.2A×(4R2+5Ω) ，
解方程得:R2=10Ω ， U=9V ，
R1max=2R1=6R2=60Ω；
⑷欲使电路的总功率最小，只需电路中的总电阻最大，由题意可知:当只闭合S1时， R1滑片移至最右端时， R1接入电路中的阻值最大，此时总电阻最大，且Rmax=R1+R2max+RL=5Ω+60Ω+10Ω=75Ω ，
所以Pmin=U2/Rmax=(9V)2/75Ω=1.08W 。

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