Question

【题目】如图所示，电源电压为6V，且保持不变．已知滑动变阻R2的最大电阻为10Ω，定值电阻R1阻值为8Ω，小灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，求：

（1）灯泡正常工作的电流是多少？

（2）当S2闭合，S1、S3断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？

（3）当S1、S2、 S3都闭合时，整个电路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)0.5A （2）6Ω （3）8.1W

【解析】（1）由题知灯泡的额定电压和额定功率，由P=UI可得灯泡正常工作电流：

I额 =P额/U额=1.5W/3V=0.5A；

（2）当S闭合，S1 、S2 都断开时，等效电路图如图所示：

灯泡正常工作时，此时灯泡两端的电压等于额定电压3V，

由串联电路电流特点可知，电路中的电流为：I=I滑 =I额 =0.5A，

由串联电路电压特点可得滑动变阻器两端的电压： U滑 =U-U额 =6V-3V=3V，

由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路中的阻值为： R滑 =U滑/I滑=3V/0.5A=6Ω；

（2）闭合S、S1 、S2 时，等效电路图如图所示：

此时R0 与滑动变阻器并联，根据并联电路的电压特点可知： U0 =U滑 =U=6V，

则R0 的功率：P0 =U2/R0=(6V)2/8Ω=4.5W，

当滑动变阻器连入阻值最大时，变阻器的功率最小：P滑最小 =U2/R滑最大= (6V)2/10Ω=3.6W，所以电路的最小功率：P总最小 =P0 +P滑最小 =4.5W+3.6W=8.1W