Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓為6 V保持不變，R1＝12 Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20 Ω。當開關S閉合，S1、S2斷開時，調節滑動變阻器的滑片至中點，恰好使燈泡正常發光，此時電流表示數為0.3 A。求：(燈絲電阻不變)

(1)燈泡的電阻和額定電壓。

(2)燈泡在這種情況下通電1 min，電流所做的功。

(3)將滑動變阻器的滑片滑至最右端，仍然使開關S閉合，S1、S2斷開，整個電路的電功率為P；保持滑片在最右端不動，當S、S1、S2都閉合時，且電流表使用0～3 A量程，整個電路的電功率為P′。求P∶P′的值。

Answer 1

【答案】(1)3 V。(2) 54 J。(3)1∶4。

【解析】

（1）當開關S閉合，S1、S2斷開且燈泡正常發光時，燈泡L與R2串聯，電流表測電路中的電流，由I＝可得，電路中的總電阻： R＝＝20Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，燈泡的電阻： RL＝R-R2＝20Ω-×20Ω＝10Ω，燈泡的額定電壓： UL＝IRL＝0.3A×10Ω＝3V；（2）燈泡正常發光1min電流所做的功： WL＝ULIt＝3V×0.3A×60s＝54J；（3）開關S閉合，S1、S2斷開且滑片位于最右端時，燈泡L與R2的最大阻值串聯，則整個電路消耗的電功率： P＝ ＝1.2W；當S、S1、S2都閉合且滑片位于最右端時，R1與R2的最大阻值并聯，電流表測干路電流，因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，所以，電路中的總電阻： R′＝ ＝7.5Ω，電路消耗的電功率： P′＝＝4.8W，則 。