Question

【题目】如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω 1A”字样，电压表使用的量程为0﹣15V，电流表使用的量程为0﹣0.6A，R0为一定值电阻，当闭合开关S，S1时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响，求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）闭合开关S、S1， 断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功．

（3）当闭合开关S、S2， 断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围．

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）360J．（3）3.75W～6W．

【解析】

（1）根据P＝得，灯泡电阻：RL＝＝12Ω；（2）由图：闭合开关S、S1，断开S2时，L与R0串联，灯泡L恰好正常发光，所以U0＝UUL＝18V6V＝12V，由P＝UI可得，电路中电流I＝I0＝IL＝＝0.5A，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功：W＝U0I0t＝12V×0.5A×60s＝360J；（3）由图，当闭合开关S、S2，断开S1时，R与L串联，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压，电路中电流最大Imax＝IL＝0.5A，此时电路消耗功率最大，P总＝UImax＝18V×0.5A＝9W，此时R的功率为：PR＝P总PL＝9W3W＝6W；当电压表示数最大为15V，R连入阻值最大，电路中电阻最大，电流最小，总功率最小，此时UL′＝UUR＝18V15V＝3V，Imin＝IR′＝IL′＝ ＝0.25A，此时R的功率：PR′＝UR′IR′＝15V×0.25A＝3.75W，所以R的功率变化范围是：3.75W～6W。