Question

如图所示，电源电压为12V保持不变，灯L₁和L₂分别标有“6V 6W”和“12V 6W”字样，若滑动变阻器的最大阻值为48Ω，求：
（1）当S和S₁均闭合、S₂断开时，滑动变阻器接入电路中的电阻为多大，才能使灯L₁正常发光；
（2）整个电路消耗的最小功率．

Answer 1

分析：（1）当S和S₁均闭合、S₂断开时，灯泡L1和滑动变阻器串联在电路中，串联电路各处电路相等，要使灯泡正常发光，灯泡两端的电压应为6V，滑动变阻器两端的电压也是6V，根据欧姆定律可计算通过的电流，进一步计算滑动变阻器接入电路中的电阻为多大．
（2）电源电压12V不变，要计算整个电路消耗的最小功率，根据电功率公式必须找到通过电路的最小电流，所以电路的电阻必须最大．根据灯泡铭牌可知L2的电阻大，所以应把L2和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路．

解答：解：（1）U_P=U-U₁=12V-6V=6V
I=

P1

U1

=

6W

6V

 =1A
RP=

UP

I

=

6V

1A

 =6Ω
答：滑动变阻器接入电路中的电阻为6Ω．
（2）R1=

U 2 1

P1

=

(6V)2

6W

=6Ω
R2 =  

U 2 2

P2

 =

(12V)2

6W

= 24Ω
∵R₁＜R₂
∴R=R₂+R_P=24Ω+48Ω=72Ω
P=

U2

R

=

(12V)2

72Ω

 =2W
答：整个电路消耗的最小功率为2W．

点评：本题考查学生对串联电路电流特点的掌握及欧姆定律，电功率公式的变形的灵活运用能力