Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒為18V，燈泡L上標有“6V 3W”字樣（假設燈泡的電阻不變），電流表量程為0~0．6A，電壓表量程為0~15V，滑動變阻器R的最大阻值為200Ω。當只閉合S和S1 ， 移動滑動變阻器的滑片P時，它兩端的電壓與其接入電路的電阻關系如圖乙所示。求：

（1）燈泡L的電阻和L正常發(fā)光時通過的電流；
（2）只閉合S和S2 ， 在保證電路安全的情況下，燈泡的最小功率；
（3）定值電阻R0與R1的比值。

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=U2/R可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：RL=UL2/PL=（6V）2/3W=12Ω，燈泡L正常發(fā)光時的電流：IL =UL/RL=6V/12Ω=0．5A；

（2）解：只閉合S和S2時，L與R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當電壓表的示數UR大=15V時，電路中的電流最小，燈泡的電功率最小，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡兩端的電壓：UL小=U-UR大=18V-15V=3V，燈泡的最小功率：PL小=UL小2/RL=（3V）2/12Ω=0．75W；
（3）解：當只閉合S和S1時，R0與R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，則變阻器接入電路中的為R1和4R1時，電路中的電路中的電流分別為：I1=

由圖乙可知，變阻器接入電路中的為R1和4R1時對應電壓表的示數分別為U1、2U1，則兩次電壓表的示數之比： ，解得：R1=R0/2 ，即R0：R1=2：1．

【解析】（1）根據P=U2/R可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻；根據歐姆定律，計算其電流；
（2）只閉合S和S1時，R0與R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，則變阻器接入電路中的為R1和4R1時，求出電路中的電路中的電流是解題的關鍵.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解電功率的計算公式的相關知識，掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．