在图所示电路中,电源电压为8V,且保持不变,滑动变阻器R1的阻值范围是0~20Ω,R2=40Ω,灯泡L标有“6V 3W”

在图所示电路中,电源电压为8V,且保持不变,滑动变阻器R1的阻值范围是0~20Ω,R2=40Ω,灯泡L标有“6V 3W”字样.
闭合开关S、S1和S2,整个电路消耗的最小电功率为多少?
断开开关S、S1和S2,在CD间加接一个量程为0~3V的电压表,再
闭合S.且灯泡的功率不得超过额定功率.求滑动变阻器的滑片P只能在阻值多大的范围内滑动?

1、闭合开关S、S1和S2,灯泡被短路,此时滑动变阻器与R1并联,由于电源电压保持不变,由P=UI知,若想让电路消耗电功率最小,电路总电流必须要最小,故电阻应最大,所以,应将滑动变阻器调到最大阻值.此时R1与R2的并联阻值为R=20*40/（20+40）=40/3Ω,P=U^2/R=8^2/(40/3)=4.8W
2、由灯泡的“6V 3W”可知,灯泡的额定电流为I=3W/6V=0.5A ,灯泡的电阻为RL=6V/0.5A=12Ω.
因为要求中,灯泡的功率不得超过额定功率,也就是说不能超过额定电压,额定电流,固电路的最大电流为0.5A,所以电路最小阻值为R'=8V/0.5A=16Ω,滑动变阻器与灯泡串联,所以滑动变阻器的阻值不应小于R'-RL=16Ω-12Ω=4Ω,又因为电压表的量程为3V,故灯的电压要大于5V,此时电路中最小电流为5/12A,此时对应的电阻最大值为8V/(5/12A)=19.2Ω,R1=19.2Ω-12Ω=7.2Ω 固滑动变阻器的变化范围是4~7.2Ω.