题目内容
如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～200Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω．（灯丝的电阻不随温度变化）（1）小灯泡L 的阻值为多少？
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L 刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为多少？
分析：（1）由灯泡铭牌可以找出灯泡的额定电压与额定功率，由R=
求出灯泡的阻值；
（2）分析开关S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时电路，由功率变形公式I=
求出流过灯泡的电流，由欧姆定律可以求出流过电阻R2的电流，然后由并联电路的特点求出电流表的示数；
（3）电源电压一定，当电路电阻最大时，电路的总功率最小，由电路图判断电路电阻最大，即电路总功率最小的条件，然后由串联电路特点及功率公式P=
求出电路的最小功率．
| U2 |
| P |
（2）分析开关S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时电路，由功率变形公式I=
| P |
| U |
（3）电源电压一定，当电路电阻最大时，电路的总功率最小，由电路图判断电路电阻最大，即电路总功率最小的条件，然后由串联电路特点及功率公式P=
| U2 |
| R |
解答：解：（1）灯泡的电阻RL=
=
=12Ω，
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡和R2并联；
此时灯泡刚好正常发光，则电源电压U=UL=6V，通过灯泡的电流：IL=
=
=0.5A，
通过电阻R2的电流：I2=
=
=0.6A，
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，因此电流表示数：I=IL+I2=0.5A+0.6A=1.1A；
（3）因为RL＞R2，当开关S闭合，S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时电路电阻最大，电路消耗的功率最小，此时灯泡与R1串联，此时电路功率：P=
=
≈0.17W；
答：（1）小灯泡L 的阻值为12Ω；
（2）电流表的示数为1.1A；
（3）最小功率为0.17W．
| ||
| PL |
| (6V)2 |
| 3W |
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡和R2并联；
此时灯泡刚好正常发光，则电源电压U=UL=6V，通过灯泡的电流：IL=
| PL |
| UL |
| 3W |
| 6V |
通过电阻R2的电流：I2=
| U |
| R2 |
| 6V |
| 10Ω |
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，因此电流表示数：I=IL+I2=0.5A+0.6A=1.1A；
（3）因为RL＞R2，当开关S闭合，S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时电路电阻最大，电路消耗的功率最小，此时灯泡与R1串联，此时电路功率：P=
| U2 |
| R1+RL |
| (6V)2 |
| 200Ω+12Ω |
答：（1）小灯泡L 的阻值为12Ω；
（2）电流表的示数为1.1A；
（3）最小功率为0.17W．
点评：本题考查了求灯泡电阻、电路电流、电路的最小功率等问题，熟练掌握功率公式及其变形公式、欧姆定律是正确解题的关键．
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