Question

【題目】如圖所示，小燈泡標有“6V 3.6W”字樣，滑動變阻器變化范圍0～12Ω，電源電壓和小燈泡電阻不變，S1始終閉合．求：
（1）小燈泡電阻RL是多少？
（2）當S2、S3都閉合，小燈泡正常發光，電流表示數是0.8A，則R1的電阻值是多少？通電1min整個電路電流通過做功是多少？
（3）當S2、S3都斷開，P在距左端為R2總長度 時，燈泡的實際功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：根據P= 可得，小燈泡的電阻：

RL= = =10Ω；

答：小燈泡電阻RL是10Ω；

（2）解：當開關S1、S2、S3都閉合時，燈泡L與定值電阻R1并聯，電流表測干路電流，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發光，

所以，電源的電壓U=6V，

由P=UI可得，通過燈泡的電流：

IL= = =0.6A，

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，通過R1的電流：

I1=I﹣IL=0.8A﹣0.6A=0.2A，

則R1= = =30Ω；

通電1min整個電路電流通過做功：

W=UIt=6V×0.8A×60s=288J；

答：R1的電阻值是30Ω，通電1min整個電路電流通過做功是288J；

（3）解：當S1閉合，S2、S3斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯，

由題意可知，此時R2接入電路中的電阻：

R2′= R2= ×12Ω=2Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

I′= = =0.5A，

則燈泡的實際功率：

PL=（I′）2RL=（0.5A）2×10Ω=2.5W．

答：當S2、S3都斷開，P在距左端為R2總長度 時，燈泡的實際功率是2.5W．

【解析】（1）已知小燈泡的額定電壓和額定功率，根據P= 求出小燈泡的電阻；（2）當開關S1、S2、S3都閉合時，燈泡L與定值電阻R1并聯，電流表測干路電流，根據燈泡正常發光可知電源的電壓，根據P=UI可知通過燈泡的電流，再根據并聯電路的電流特點求出通過R1的電流，利用并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出R1的阻值，再利用W=UIt求出通電1min整個電路電流通過做功；（3）當S1閉合，S2、S3斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯，根據題意求出滑動變阻器接入電路中的電阻，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據P=I2R求出燈泡的最小功率，進一步求出燈泡實際功率的變化范圍．