Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓為 18V，小燈泡 L1 標(biāo)有“6V 3W”字樣，L1 、L 2 燈絲電阻不受溫度溫度影響，電壓表的量程為 0～15V。只閉合 S 2 ，當(dāng)滑動(dòng)變阻器位于中點(diǎn)時(shí)，L 2 恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為 U 1 ，將滑動(dòng)變阻器移至最右端時(shí)，電壓表示數(shù)為 U 2 ，燈泡 L 2 的功率變化了 1.5W，已知 U1 : U2 =3:4，求：

（1）燈泡L1 的電阻；

（2）當(dāng)只閉合開關(guān) S 1 時(shí)，使小燈泡 L1 正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值；

（3）燈泡L 2的額定功率；

（4）在電路安全的情況下，至少有一個(gè)燈泡工作時(shí)電路的最小總功率。

Answer 1

【答案】(1)12 (2)24 (3)2.7W (4)5.4W

【解析】

(1)小燈泡 L1 標(biāo)有“6V 3W”字樣，則L1燈的電阻為：

===12；

(2) 當(dāng)只閉合開關(guān) S 1 時(shí)，使小燈泡 L1 正常發(fā)光，燈和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，此電路的電流為：

I===0.5A，

滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：

U滑=18V6V=12V，

則滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為：

R滑===24；

(3)由題意可知，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)列式得，

= ①

= ②

根據(jù)題意，滑動(dòng)變阻器滑片在中點(diǎn)和在最右端時(shí)，燈L2的功率變化了1.5W，可列式得，

=1.5W ③

由三式得：9V，12V，=30，=60。

只閉合 S 2 ，當(dāng)滑動(dòng)變阻器位于中點(diǎn)時(shí)，L 2 恰好正常發(fā)光，則燈L2兩端的額定電壓為9V，則燈的額定功率為：

P額===2.7W。

(4) 在電路安全的情況下，電路中電壓表的示數(shù)不能超過0～15V，有一個(gè)燈泡工作時(shí)，電路的總功率最小，燈L1正常工作的電流為0.5A，而燈L2正常工作的電流為：

I2===0.3A

所以，有一個(gè)燈泡工作時(shí)電路的最小總功率為：

=UI=18V0.3A=5.4W。

答：(1)燈泡L的電阻為12Ω；
(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，使小燈泡L1正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為24Ω；
(3)燈泡L2的額定功率為2.7W；
(4)在電路安全的情況下，至少有一個(gè)燈泡工作時(shí)電路的最小總功率為5.4W。