Question

在如圖所示的電路中，已知R₀=24Ω，燈泡L標有“6V  3W”字樣，電源兩端的電壓和燈絲的電阻均保持不變。當開關S₁、S₂都斷開時，滑動變阻器R的滑片P從b端滑到某一位置c時（圖中未標出），滑動變阻器R接入電路的電阻減小6Ω，電流表示數變化了0.1 A，燈泡恰好正常發光。當開關S₁、S₂都閉合時，調節滑動變阻器滑片P的位置（滑片P不接觸a端），電路消耗的總功率的最小值為            W。 
 

Answer 1

14

試題分析：當開關S₁、S₂都斷開時，滑動變阻器在b端時，燈泡L和滑動變阻器的整個電阻R_ab串聯在電路中，電路電流為I_甲，如圖甲所示．
當開關S₁、S₂都斷開時，滑動變阻器R的滑片P從b端滑到某一位置c時，如圖乙所示．

（1）圖乙中：
此時燈泡正常工作，，
，
燈泡電阻為：，
∵電源的電壓不變，
∴，
，
，
，
所以，，，
．
（2）當開關S₁、S₂都閉合時，R₀與R_ab并聯時，電路消耗的總功率最小，如圖丙所示：
電路中的總電流，
電路消耗的最小功率．
點評：本題屬于比較難的電學計算題，本題通過開關的閉合與斷開，滑動變阻器的滑片變化來完成電路的不同過程，針對此類習題，需要弄清幾個過程，有幾個過程，畫幾個電路圖，找各個過程的不變量，把幾個過程聯系起來．不同過程電源電壓相等是常見的一種方法，此方法即簡單，又常用，又典型．