Question

6．如圖所示電路中，小燈泡L標(biāo)有“6V 6W”字樣，R₂的最大阻值為14Ω，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端時(shí)，電流表示數(shù)為1.2A，這時(shí)小燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）電源電壓U 
（2）電阻R₁的阻值 
（3）當(dāng)S₁斷開，S₂閉合時(shí)，移動(dòng)劃片，當(dāng)小燈泡發(fā)光強(qiáng)度最小時(shí)（電流表示數(shù)不為0，小燈泡的電阻不隨溫度的改變而改變），求這時(shí)小燈泡L消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端時(shí)，L與R₁并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求電源電壓；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的特求出通過R₁的電流，由歐姆定律求R₁的電阻；
（3）當(dāng)S₁斷開，S₂閉合時(shí)，L與R2串聯(lián)接入電路，當(dāng)R₂接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時(shí)燈泡的電功率最小，即發(fā)光強(qiáng)度最小，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端時(shí)，L與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流I并=1.2A，由題可知，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，
可得電源電壓：U=U_額=6V；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：I_燈=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
通過R₁的電流：I₁=I_并-I_燈=1.2A-1A=0.2A，
R₁的電阻：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω；
（3）當(dāng)S₁斷開，S₂閉合時(shí)，L與R₂串聯(lián)接入電路，當(dāng)R₂接入電路中的電阻最大R₂=14Ω時(shí)，此時(shí)電路電流最小，小燈泡的電功率最小，即發(fā)光強(qiáng)度最弱，
燈泡電阻：R_燈=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
電路電流：I=$\frac{U}{{R}_{串}}$=$\frac{6V}{6Ω+14Ω}$=0.3A，
此時(shí)燈泡的電功率：P_燈=I²R_燈=（0.3A）²×6Ω=0.54W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）電阻R₁的阻值為30Ω；
（3）當(dāng)S₁斷開，S₂閉合時(shí)，移動(dòng)劃片，當(dāng)小燈泡發(fā)光強(qiáng)度最小時(shí)，這時(shí)小燈泡L消耗的功率為0.54．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路變化的知識(shí)掌握，要理解串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，掌握小燈泡正常工作時(shí)，其實(shí)際電壓與額定電壓相等．