Question

【題目】如圖所示，小燈泡標有“6V 3.6W”字樣，滑動變阻器變化范圍0～12Ω，電源電壓和小燈泡電阻不變，S1始終閉合．求：
（1）小燈泡電阻RL是多少？
（2）當S2、S3都閉合，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)是0.8A，則R1的電阻值是多少？通電1min整個電路電流通過做功是多少？
（3）當S2、S3都斷開，P在距左端為R2總長度 時，燈泡的實際功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)P= 可得，小燈泡的電阻：

RL= = =10Ω；

答：小燈泡電阻RL是10Ω；

（2）解：當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，燈泡L與定值電阻R1并聯(lián)，電流表測干路電流，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，

所以，電源的電壓U=6V，

由P=UI可得，通過燈泡的電流：

IL= = =0.6A，

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，通過R1的電流：

I1=I﹣IL=0.8A﹣0.6A=0.2A，

則R1= = =30Ω，

通電1min整個電路電流通過做功：

W=UIt=6V×0.8A×60s=288J；

答：R1的電阻值是30Ω，通電1min整個電路電流通過做功是288J；

（3）解：當S1閉合，S2、S3斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，

由題意可知，此時R2接入電路中的電阻：

R2′= R2= ×12Ω=2Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

I′= = =0.5A，

則燈泡的實際功率：

PL=（I′）2RL=（0.5A）2×10Ω=2.5W．

答：當S2、S3都斷開，P在距左端為R2總長度 時，燈泡的實際功率是2.5W．

【解析】（1）已知小燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P= 求出小燈泡的電阻；（2）當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，燈泡L與定值電阻R1并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，根據(jù)P=UI可知通過燈泡的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R1的電流，利用并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R1的阻值，再利用W=UIt求出通電1min整個電路電流通過做功；（3）當S1閉合，S2、S3斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)題意求出滑動變阻器接入電路中的電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=I2R求出燈泡的最小功率，進一步求出燈泡實際功率的變化范圍．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識點，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能正確解答此題．