Question

【題目】如圖所示的電路中，燈泡L標有“4V、4W”字樣，電流表所選量程為0﹣3A，當開關S1、S2都閉合時，滑片移到b端，小燈泡正常發光，電流表示數為1.5A，（小燈泡電阻不變）求：

（1）滑動變阻器的阻值；

（2）閉合S1、斷開S2，滑片位于滑動變阻器中點，滑動變阻器在1min內產生的熱量；

（3）閉合S1、斷開S2，小燈泡消耗耗的最小功率（結果保留2位小數）。

Answer 1

【答案】（1）8Ω（2）60J（3）0.44W

【解析】

（1）當開關S1、S2都閉合時，滑片移到b端，L與R并聯，小燈泡正常發光，燈泡L標有“4V、4W”可得小燈泡電阻，電流，電源電壓，電流表示數為1.5A已知，由并聯電路的電流特點，可求R的電流，再根據歐姆定律可求滑動變阻器的阻值；

（2）閉合S1、斷開S2，滑片位于滑動變阻器中點，L與串聯，根據歐姆定律可求電流，再根據焦耳定律可求滑動變阻器在1min內產生的熱量；

（3）閉合S1、斷開S2，L與R串聯，小燈泡電阻不變，當R接入電路電阻最大時，電路中電流最小，小燈泡的功率最小。

（1）當開關S1、S2都閉合時，滑片移到b端，L與R并聯，小燈泡正常發光，燈泡L標有“4V、4W”可得電源電壓：U＝UL額＝4V，

燈泡的電流：

；

由可得燈泡的電阻：

；

并聯電路干路的電流等于各支路電流之和，R的電流：

IR＝I﹣IL＝1.5A﹣1A＝0.5A，

滑動變阻器的阻值：；

（2）閉合S1、斷開S2，滑片位于滑動變阻器中點，L與串聯，

小燈泡電阻不變，由可得滑動變阻器的電流：，

滑動變阻器在1min內產生的熱量：，

（3）閉合S1、斷開S2，L與R串聯，小燈泡電阻不變，當R接入電路電阻最大時，電路中電流最小：

小燈泡消耗耗的最小功率：

PL最小＝I最小2RL＝（A）2×4Ω＝0.44W。