将标有“6V??6W”的小灯泡和一个标有“20Ω?2A”的滑动变阻器串联在电路中,当变阻器的滑片位于中点时,变阻器消耗的功率为2.5W,则电路的总功率是________W,变阻器允许连入电路的最小电阻是________Ω.
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解析分析:由电功率公式的变形公式求出灯泡电阻及灯泡正常工作时的电流,由的变形公式求出此时电路电流,然后由P=I2R求出电路总电功率;由串联电路特点及欧姆定律求出电源电压,然后由串联特点及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小阻值.
解答:∵P=UI,
∴灯泡正常发光时的电流:
IL===1A,
∵I=,
∴灯泡电阻RL===6Ω;
滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的阻值
R滑===10Ω,
∵变阻器消耗的功率为2.5W,P=I2R,
∴此时电路电流I===0.5A,
此时电路总功率P=I2(RL+R滑)=(0.5A)2×(6Ω+10Ω)=4W,
电源电压U=I(RL+R滑)=0.5A×(6Ω+10Ω)=8V;
灯泡正常发光时的电流是1A,滑动变阻器允许通过的最大电流是2A,
则电路允许的最大电流是1A,电路电流最大时,电路总电阻最小,
∵I=,
∴电路最小电阻R最小===8Ω,
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R滑最小=R最小-RL=8Ω-6Ω=2Ω;
故