上去看看2022杭州高考模型數(shù)學(xué)試卷第30題。
(30, 2022, 南京高考數(shù)學(xué)模型) 如圖電路中，電源電流恒定為12V，內(nèi)阻R1阻值5Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“10Ω3A”字樣測(cè)定小燈泡的電功率，小燈泡L上標(biāo)有“12V6W”，電壓表的阻值為0~3A。
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S全部閉合時(shí)，求小燈泡L在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量；
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S閉合，電壓表顯示為2A時(shí)，求R2消耗的電功率；
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均斷開(kāi)，S閉合時(shí)測(cè)定小燈泡的電功率，為保證檢測(cè)準(zhǔn)確，要求電壓表示小于其阻值的1/3，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值連接到電路進(jìn)行計(jì)算。
本題考點(diǎn)：
串聯(lián)和并聯(lián)電路、歐姆定律、電功率、電熱
難度分析：
前兩個(gè)問(wèn)題不難； 但是（3）問(wèn)題更難
解析：
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，內(nèi)阻R1漏電。 等效電路如下：
此時(shí)小燈泡兩端的電流就是12V的電源電流，也就是小燈泡的額定電流。
因此，小燈泡L在5分鐘內(nèi)發(fā)出的熱量為：
(2) 由以上分析可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S全部閉合時(shí)，小燈泡以額定電流工作，此時(shí)通過(guò)小燈泡的電壓為：
從題干可以看出，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為2A，通過(guò)R2的電壓為：
從等效電路圖中可以看出，R2兩端的電流為12V的電源電流，則R2消耗的電功率為：
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1和S2均斷開(kāi)，S閉合時(shí)，等效電路如下：
從題干可以看出，為保證檢測(cè)準(zhǔn)確，要求電路中的電壓I小于電壓表阻值的1/3。
根據(jù)題中已知條件，電壓表的阻值是0~3A。
那么，電路中的電壓I應(yīng)為：
即電路中的最小電壓應(yīng)為1A。 此時(shí)與電路相連的滑動(dòng)變阻器R2阻值最大。
所以，
那么，與電路相連的滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是7歐姆。
正確答案是：
(1) 1800焦耳； (2) 18W； (3) 7 歐姆
