Question

【题目】如图所示，小灯泡标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器变化范围0～12Ω，电源电压和小灯泡电阻不变，S1始终闭合．求：
（1）小灯泡电阻RL是多少？
（2）当S2、S3都闭合，小灯泡正常发光，电流表示数是0.8A，则R1的电阻值是多少？通电1min整个电路电流通过做功是多少？
（3）当S2、S3都断开，P在距左端为R2总长度 时，灯泡的实际功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：根据P= 可得，小灯泡的电阻：

RL= = =10Ω；

答：小灯泡电阻RL是10Ω；

（2）解：当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，

所以，电源的电压U=6V，

由P=UI可得，通过灯泡的电流：

IL= = =0.6A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R1的电流：

I1=I﹣IL=0.8A﹣0.6A=0.2A，

则R1= = =30Ω，

通电1min整个电路电流通过做功：

W=UIt=6V×0.8A×60s=288J；

答：R1的电阻值是30Ω，通电1min整个电路电流通过做功是288J；

（3）解：当S1闭合，S2、S3断开时，灯泡与滑动变阻器串联，

由题意可知，此时R2接入电路中的电阻：

R2′= R2= ×12Ω=2Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：

I′= = =0.5A，

则灯泡的实际功率：

PL=（I′）2RL=（0.5A）2×10Ω=2.5W．

答：当S2、S3都断开，P在距左端为R2总长度 时，灯泡的实际功率是2.5W．

【解析】（1）已知小灯泡的额定电压和额定功率，根据P= 求出小灯泡的电阻；（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表测干路电流，根据灯泡正常发光可知电源的电压，根据P=UI可知通过灯泡的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的阻值，再利用W=UIt求出通电1min整个电路电流通过做功；（3）当S1闭合，S2、S3断开时，灯泡与滑动变阻器串联，根据题意求出滑动变阻器接入电路中的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡的最小功率，进一步求出灯泡实际功率的变化范围．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）才能正确解答此题．