Question

【題目】如圖所示，小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”，R1是定值電阻，R2是最大阻值為24Ω的滑動(dòng)變阻器，電源電壓和燈絲電阻均保持不變。

（1）求小燈泡正常工作時(shí)的電阻；

（2）閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器滑片在a端時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.9A，求R1的功率；

（3）閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)S1，求燈泡在1min內(nèi)消耗的電能最小值。

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）2.4W；（3）20J。

【解析】

（1）根據(jù)燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)P=求出小燈泡的阻值；

（2）閉合開(kāi)關(guān)S、，P在a端時(shí)，=0Ω，此時(shí)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(guò)燈泡的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過(guò)電阻的電流，再根據(jù)P=UI求出的功率；

（3）閉合S，斷開(kāi)，此時(shí)與L串聯(lián)，先根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)W=Rt求燈泡消耗的電能。

(1)由P=得：燈泡的電阻為= ==12Ω；

(2)閉合開(kāi)關(guān)S、P在a端時(shí),， =0Ω，此時(shí)與L并聯(lián)，由于燈L恰能正常發(fā)光，則=U= =6V，所以，，由并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和可得通過(guò)的電流是0.9A-0.5A=0.4A；R1的功率：6V=2.4W；

(3)閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)此時(shí)與L串聯(lián)，滑片P在b端時(shí)，即為24Ω時(shí)，串聯(lián)電路中的電流最小，根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各電阻之和可知：總電阻R= 12Ω+24Ω=36Ω；電路中的電流為I===A，所以通電1min，燈泡消耗的電能W=t=×12Ω×60s=20J。