Question

【題目】如圖所示，電源電壓一定，已知燈泡L標有“6V，7.2W”字樣（燈絲電阻不受溫度影響），R1=10Ω。當S、S1閉合，且滑片P在a端時，燈正常發光：當S、S2閉合，且P在滑動變阻器中點處時，電流表示數為0.2A。求：

（1）燈泡L的電阻；

（2）燈泡L正常發光5min，消耗的電能；

（3）滑動變阻器Rx的最大值；

（4）通過對S、S1、S2的控制和調節滑動變阻器，可使電路所消耗的總功率最小，請計算出電路總功率的最小值。

Answer 1

【答案】(1)5Ω；(2)2160J；(3)40Ω；(4)0.72W。

【解析】

(1)燈泡L標有“6V，7.2W”字樣，由可得，燈泡L的電阻阻值：

；

(2)燈泡L正常發光5min，消耗的電能：

；

(3)由電路圖知，當S、S1閉合，且滑片P在a端時，

Rx=0，

燈正常發光，所以電源電壓：

U＝UL＝6V，

當S、S2閉合，R1與Rx串聯，P在滑動變阻器中點處時，電流表測電路中的電流，由串聯電路特點和歐姆定律可得總電阻：

，

，

；

(4)因為

RL＜R1，

所以當閉合S、S2，并且滑片在b端時，R1與Rx的最大阻值串聯，電路的總電阻最大，總功率最小，電路總功率的最小值：

。

答：(1)燈泡L的電阻是5Ω；

(2)燈泡L正常發光5min，消耗的電能是2160J；

(3)滑動變阻器Rx的最大值是40Ω；

(4)電路總功率的最小值是0.72W。