Question

如圖所示，L是“12 V　6 W”的小燈泡，R₁是定值電阻，R₂是最大阻值為24 Ω的滑動變阻器，電源電壓和燈泡電阻均不變．

(1)求小燈泡的阻值；

(2)閉合開關(guān)S、S₁，滑片P在a端時，小燈泡恰能正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.9 A，求R₁的阻值；

(3)閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S₁，求在滑片P移動過程中，燈泡消耗的最小功率．

Answer 1

答案：【答案】分析：（1）根據(jù)燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)R=求出小燈泡的阻值；
（2）閉合開關(guān)S、S1，P在a端時，R2=0Ω，此時R1與L并聯(lián)，根據(jù)燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，根據(jù)歐姆定律可知通過燈泡的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點可知通過電阻R1的電流，再根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；
（3）閉合S，斷開S1，此時R2與L串聯(lián)，由P=I2R可知當(dāng)P移到b端時燈泡L消耗的功率最小，先根據(jù)電阻的串聯(lián)特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=I2R求出燈泡消耗的最小功率．
解答：解：（1）燈泡的電阻為RL===24Ω；
（2）閉合開關(guān)S、S1，P在a端時，R2=0Ω，此時R1與L并聯(lián)，
∵燈L恰能正常發(fā)光，
∴U1=U=UL=12V，
IL===0.5A，
∴I1=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A，
∴R1===30Ω；
（3）閉合S，斷開S1，此時R2與L串聯(lián)，當(dāng)P移到b端時，R2′=24Ω，燈泡L消耗的功率最小．
電路中的電流為Imin====0.25A
所以PLmin'=Imin2×RL=（0.25A）2×24Ω=1.5W．
答：（1）小燈泡的阻值為24Ω；
（2）R1的阻值30Ω；
（3）閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1時，燈泡消耗的最小功率為1.5W．
點評：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點，以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用；第三問中能判斷滑動變阻器的阻值最大時燈泡的實際功率最小是關(guān)鍵．