Question

【題目】如圖所示，小燈泡標有“6V 3W”字樣 (電阻不受溫度影響)，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，其最大阻值為40Ω。

(1)當開關S、S1、S2都閉合時，小燈泡恰好正常發光，電流表示數為0.6A，電路工作50s，求R1的阻值和電流通過R1產生的熱量。

(2)當電路中有元件工作時，求電路消耗的最小功率。

Answer 1

【答案】(1)60Ω；30J(2)0.36W

【解析】

(1)當開關S、S1、S2都閉合時，燈泡L與電阻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，且小燈泡恰好正常發光，所以，電源的電壓U＝UL＝6V，由 可得，通過小燈泡的電流：

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：

由可得，R1的阻值：

50s內電流通過R1產生的熱量

(2)燈泡的電阻：

因RL＜R1，所以，當開關S閉合，S1、S2都斷開且滑片位于右端時，R1與R2的最大阻值串聯，此時電路的總電阻最大，電路的總功率最小，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路消耗的最小功率：

答：(1) R1的阻值為60Ω，電流通過R1產生的熱量為30J；(2)當電路中有元件工作時，電路消耗的最小功率為0.36W。