Question

【題目】如圖，電源電壓一定，已知燈泡L標有“6V 7.2W”字樣（燈絲電阻不受溫度影響），R2＝10Ω．當S、S1閉合，且滑片P在a端時，燈正常發(fā)光；當S、S2閉合，且P在滑動變阻器中點處時，電流表示數為0.2A．燈泡L的阻值為_____Ω．通過對S、S1、S2的控制和調節(jié)滑動變阻器，可使電路所消耗的總功率最小，電路總功率的最小值為_____。

Answer 1

【答案】5 0.72W

【解析】

（1）已知燈泡L標有“6V 7.2W”字樣（燈絲電阻不受溫度影響），根據可求得燈泡L的阻值；

（2）當S、S1閉合，且滑片P在a端時，電路為L的簡單電路，燈正常發(fā)光，由此可得電源電壓；

當S、S2閉合，且P在滑動變阻器中點處時，電路為與R2串聯；已知此時電路中的電流，則根據歐姆定律和串聯電路的特點求出滑動變阻器的最大阻值，即可判斷滑動變阻器的阻值范圍；

當滑動變阻器的滑片滑到b端，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯時電路的總功率最小，根據串聯電路的電阻特點和求出最小功率。

（1）已知燈泡L標有“6V 7.2W”字樣（燈絲電阻不受溫度影響），

根據可得，燈泡L的阻值：；

（2）由電路圖知，當S、S1閉合，且滑片P在a端時，電路為L的簡單電路，燈正常發(fā)光，所以電源電壓：；

當S、S2閉合，且P在滑動變阻器中點處時，電路為與R2串聯；已知此時電路中的電流為I＝0.2A，由可得總電阻：，

根據串聯電路的總電阻等于各電阻之和可得：，

則滑動變阻器的最大阻值：，

因為RL＜R2，所以當閉合開關S、S2，并且滑片在b端時，R2與R1的最大阻值串聯，電路的總電阻最大，總功率最小，則電路總功率的最小值：

。