Question

【题目】如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6 V 3 W” （灯泡电阻不变），开关S闭合。当S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6 Ω，电流表示数变化0.1 A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为____________A；保持滑片P的位置不变，闭合Sl、S2，电流表的示数又变化了1.5 A。当Sl、S2都闭 合时，调节滑片P，则10s内电路消耗的最少电能为___________J。

Answer 1

【答案】0.5 200

【解析】试题分析：灯泡恰好正常发光时电路的电流为IL=P/UL= 3 W/6 V= 0.5A，电阻为RL= UL2/PL=

（6 V）2/3 W=12Ω；

当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡与滑动变阻器串联，滑片P在b端时，电路中的电流为Ib=0.5A-0.1A=0.4A，设滑动变阻器的电阻为R，由于电源电压不变，则UL+ IL（R-6 Ω）=Ib（R+RL），代入数据，解得：R=18Ω，电源电压为U= Ib（R+RL）=0.4A×（18Ω+12Ω）=12V；

保持滑片P的位置不变，闭合Sl、S2，灯泡短路，两个电阻并联，电流表的示数增大，则干路电流为I=0.5A+1.5 A=2A。此时通过滑动变阻器的电流为IR=U/（R-6 Ω）=12V/12Ω=1A，则通过R0的电流为I0="I-" IR=2A-1A=1A；

当Sl、S2都闭合时，调节滑片P在b端时，10s内电路消耗的最少电能为

W ="U" I0t +（ U2/Ｒ） t =12V×1A ×10s +[ （12V）2/18Ω] ×10s =200J。