Question

【題目】如圖電路，電源電壓和小燈泡電阻不變，小燈泡L標有“12V6W”字樣，滑動變阻器的最大阻值24Ω，當開關S1、S2都閉合，小燈泡L正常發光，電流表的示數為0.8A．求：

（1）R1的阻值和通電5min電流通過R1做的功

（2）當S1、S2都斷開時，求小燈泡功率的變化范圍．

Answer 1

【答案】（1）1080J；（2）1.5W～6W．

【解析】（1）當開關S1 、S2 都閉合時，L與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，且額定電壓下燈泡正常發光，所以，電源的電壓U=UL =12V，由P=UI可得，通過燈泡的電流：IL =PL/UL=6W/12V=0.5A，

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R_1 的電流：

I1 =I-IL =0.8A-0.5A=0.3A，

由I=U/R可得，R1 的阻值：R1 =U/I1=12V/0.3A=40Ω，通電5min電流通過R1 做的功：W1 =UI1 t=12V×0.3A×5×60s=1080J；

（2）燈泡的電阻：RL =UL/IL=12V/0.5A=24Ω，

當S1 、S2 都斷開時，L與R2 串聯，滑動變阻器接入電路中的電阻最小時，燈泡正常發光，功率最大為6W，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的電功率最小，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′=U/RL+R2=12V/24Ω+24Ω=0.25A，

燈泡的最小功率：PL ′=（I′）2 RL =（0.25A）2 ×24Ω=1.5W，

所以，小燈泡功率的變化范圍為1.5W～6W。