Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“6V 3W”的字樣，滑動變阻器R1的阻值變化范圍為0～200Ω定值電阻R2的阻值為10Ω．（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）求：

（1）小燈泡L的阻值為多少？

（2）當S、S1和S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，小燈泡L剛好正常發光，此時電流表的示數多大？

（3）當滑動變阻器的滑片滑到b端，并保證電流表有示數時，開關應怎樣閉合或斷開才能使電路的總功率最小，該最小功率是多少瓦？（保留兩位小數）

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）1.1A；（3）0.17W

【解析】（1）由R=U2/P知道，燈泡L的電阻是：RL =U2L/PL=(6V)2/3W=12Ω；

（2）由電路圖知道，當S、S1 和S2 都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，燈泡L和R2并聯，且燈泡剛好正常發光，所以并聯部分的電壓是：U=UL =6V，通過燈泡的電流是：IL =PL/UL=3W/6V=0.5A，通過電阻R2 的電流是：I2 =U/R2=6V/10Ω=0.6A，由于并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以電流表示數是：I=IL +I2=0.5A+0.6A=1.1A；

（3）當滑片P滑到b端時電路電阻最大，若閉合開關S，S1，斷開S2，則電路消耗的功率最小，此時燈泡與R1 串聯，電路總功率是：P=U2/R1+RL=(6V)2/200Ω+12Ω≈0.17W。