Question

【题目】如图所示，小灯泡L上标有“6V 3W”，R1是定值电阻，R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯丝电阻均保持不变。

（1）求小灯泡正常工作时的电阻；

（2）闭合开关S、S1，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A，求R1的功率；

（3）闭合开关S，断开S1，求灯泡在1min内消耗的电能最小值。

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）2.4W；（3）20J。

【解析】

（1）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=求出小灯泡的阻值；

（2）闭合开关S、，P在a端时，=0Ω，此时与L并联，根据灯泡正常发光可知电源的电压，根据欧姆定律可知通过灯泡的电流，利用并联电路的电流特点可知通过电阻的电流，再根据P=UI求出的功率；

（3）闭合S，断开，此时与L串联，先根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据W=Rt求灯泡消耗的电能。

(1)由P=得：灯泡的电阻为= ==12Ω；

(2)闭合开关S、P在a端时,， =0Ω，此时与L并联，由于灯L恰能正常发光，则=U= =6V，所以，，由并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和可得通过的电流是0.9A-0.5A=0.4A；R1的功率：6V=2.4W；

(3)闭合开关S，断开开关此时与L串联，滑片P在b端时，即为24Ω时，串联电路中的电流最小，根据串联电路中总电阻等于各电阻之和可知：总电阻R= 12Ω+24Ω=36Ω；电路中的电流为I===A，所以通电1min，灯泡消耗的电能W=t=×12Ω×60s=20J。