Question

【題目】如圖所示，小燈泡L上標有“6V 3W”，R1是定值電阻，R2是最大阻值為24Ω的滑動變阻器，電源電壓和燈絲電阻均保持不變。

（1）求小燈泡正常工作時的電阻；

（2）閉合開關S、S1，滑動變阻器滑片在a端時，小燈泡恰好正常發光，電流表示數為0.9A，求R1的功率；

（3）閉合開關S，斷開S1，求燈泡在1min內消耗的電能最小值。

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）2.4W；（3）20J。

【解析】

（1）根據燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據P=求出小燈泡的阻值；

（2）閉合開關S、，P在a端時，=0Ω，此時與L并聯，根據燈泡正常發光可知電源的電壓，根據歐姆定律可知通過燈泡的電流，利用并聯電路的電流特點可知通過電阻的電流，再根據P=UI求出的功率；

（3）閉合S，斷開，此時與L串聯，先根據電阻的串聯特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據W=Rt求燈泡消耗的電能。

(1)由P=得：燈泡的電阻為= ==12Ω；

(2)閉合開關S、P在a端時,， =0Ω，此時與L并聯，由于燈L恰能正常發光，則=U= =6V，所以，，由并聯電路干路中的電流等于各支路中的電流之和可得通過的電流是0.9A-0.5A=0.4A；R1的功率：6V=2.4W；

(3)閉合開關S，斷開開關此時與L串聯，滑片P在b端時，即為24Ω時，串聯電路中的電流最小，根據串聯電路中總電阻等于各電阻之和可知：總電阻R= 12Ω+24Ω=36Ω；電路中的電流為I===A，所以通電1min，燈泡消耗的電能W=t=×12Ω×60s=20J。