Question

2．如圖所示，電源電壓6V恒定不變，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣，滑動變阻器的阻值范圍是0～20Ω．求：
（1）小燈泡的電阻；
（2）S、S₁都閉合時電流表的示數(shù)；
（3）S閉合、S₁斷開時電路消耗的最小功率．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻；
（2）當(dāng)S、S₁都閉合時，滑動變阻器被短路，根據(jù)P=UI可求得電流表的示數(shù)；
（3）S閉合、S₁斷開時，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路消耗的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其大小．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）當(dāng)S、S₁都閉合時，滑動變阻器被短路，此時燈泡正好在額定電壓下工作，則電流表的示數(shù)I=$\frac{P}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（3）S閉合、S₁斷開，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路消耗的功率最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+R}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{12Ω+20Ω}$=1.125W．
答：（1）小燈泡的電阻為12Ω；
（2）S、S₁都閉合時電流表的示數(shù)為0.5A；
（3）S閉合、S₁斷開時電路消耗的最小功率為1.125W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的計算題．