Question

在如图所示的电路中，已知R₀=24Ω，灯泡L标有“6V  3W”字样，电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变。当开关S₁、S₂都断开时，滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置c时（图中未标出），滑动变阻器R接入电路的电阻减小6Ω，电流表示数变化了0.1 A，灯泡恰好正常发光。当开关S₁、S₂都闭合时，调节滑动变阻器滑片P的位置（滑片P不接触a端），电路消耗的总功率的最小值为            W。 
 

Answer 1

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试题分析：当开关S₁、S₂都断开时，滑动变阻器在b端时，灯泡L和滑动变阻器的整个电阻R_ab串联在电路中，电路电流为I_甲，如图甲所示．
当开关S₁、S₂都断开时，滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置c时，如图乙所示．

（1）图乙中：
此时灯泡正常工作，，
，
灯泡电阻为：，
∵电源的电压不变，
∴，
，
，
，
所以，，，
．
（2）当开关S₁、S₂都闭合时，R₀与R_ab并联时，电路消耗的总功率最小，如图丙所示：
电路中的总电流，
电路消耗的最小功率．
点评：本题属于比较难的电学计算题，本题通过开关的闭合与断开，滑动变阻器的滑片变化来完成电路的不同过程，针对此类习题，需要弄清几个过程，有几个过程，画几个电路图，找各个过程的不变量，把几个过程联系起来．不同过程电源电压相等是常见的一种方法，此方法即简单，又常用，又典型．