Question

【題目】為培養同學們的探究能力，某校組織科技社團的同學們對小燈泡的亮暗進行研究。現取“6V 6W”和“6V3W”的小燈泡L1和L2各一個，標有“50Ω 1A”字樣的滑動變阻器一個，量程為0～0.6A的電流表和量程為0～3V的電壓表各一個，根據測得的數據繪制出了兩燈中電流與其兩端電壓變化關系的圖象，如圖甲所示。求：

(1)小燈泡L2的額定電流。

(2)將兩燈并聯接在電壓為6V的電源兩端，10min內電路消耗的電能。

(3)將小燈泡L2與滑動變阻器R串聯接在電壓為12V的電源兩端，如圖乙所示。閉合開關S，調節滑動變阻器，為了保證電路元件安全，求滑動變阻器允許接入電路的最小阻值。

Answer 1

【答案】（1）0.5A（2）5400J（3）12Ω

【解析】

(1)由P＝UI可得，小燈泡L2的額定電流為：

；

(2)將L1和L2并聯接在6V電源兩端時，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，所以，電路的總功率為：

P＝P1+P2＝6W+3W＝9W

由可得10min內電路消耗的電能為：

W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；

(3)由圖示電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，為了保證電路元件安全，燈泡正常發光時的電流為電路中電流，由可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值為：

。

答：(1)小燈泡L2的額定電流為0.5A；

(2)10min內電路消耗的電能為5400J；

(3)滑動變阻器接入電路的最小阻值為12Ω。