题目内容
【题目】（6分）如图所示电路，电源电压为9V，保持不变，定值电阻R0的阻值为20Ω，灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．当开关S2断开，S、S1闭合时，调节滑动变阻器使灯泡L正常发光（设灯泡电阻不变）．求：
（1）灯泡L的电阻值；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值；在5min内，滑动变阻器产生的热量；
（3）要使整个电路消耗的电功率最小，应如何操作？并求出此时整个电路的电功率（不考虑电路中无电流通过的情况）
【答案】（1）灯泡L的电阻值为12Ω；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值为6Ω；在5min内，滑动变阻器产生的热量为450J；
（3）要使整个电路消耗的电功率最小，应S、S2闭合S1断开时，此时整个电路的电功率为2.025W．
【解析】试题（1）灯泡正常工作时的电流
，灯泡的电阻
= 12Ω；
（2）当开关S2断开，S、S1闭合时，灯L和滑动变阻器串联；灯泡正常工作，电路中的电流I=I额=0.5A，灯泡两端的电压为6V，滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U额=9V﹣6V=3V，
= 6Ω；
Q=I2滑Rt=（0.5A）2×6Ω×5×60s=450J。
（3）根据
可知在电源电压不变时，整个电路的阻值最大时，消耗的总功率为最小，当0与滑动变阻器串联，且变阻器接入电路的电阻最大时，整个电路消耗的总功率为最小，即当S、S2闭合S1断开时，
则根据串联电路的总阻值等于各电阻之和可得：R=R0+R滑大=20Ω+20Ω=40Ω，电路的最小功率
．
答：（1）灯泡L的电阻值为12Ω；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值为6Ω；在5min内，滑动变阻器产生的热量为450J；
（3）要使整个电路消耗的电功率最小，应S、S2闭合S1断开时，此时整个电路的电功率为2.025W．
名校课堂系列答案
【题目】小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“2.5 V”的字样．
(1)请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．
（______）
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端．闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是________．
(3)排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是________________.
物理量 次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实际电功率P/W | 小灯泡亮度 |
1 | 0.5 | 0.12 | 0.06 | 不亮 |
2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 偏暗 |
3 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
4 | 2.8 | 0.32 | 0.90 | 更亮 |
(4)分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为________W．实验得出的结论是小灯泡的实际电功率________，灯泡越亮．
(5)小华在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯泡L的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种说法错误的原因是小华忽略了________对小灯泡电阻的影响．
②有同学认为“把灯泡L换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系．”你认为这种说法________(填“正确”或“错误”)．
