Question

【题目】如图所示的电路中，灯泡L标有“4V、4W”字样，电流表所选量程为0﹣3A，当开关S1、S2都闭合时，滑片移到b端，小灯泡正常发光，电流表示数为1.5A，（小灯泡电阻不变）求：

（1）滑动变阻器的阻值；

（2）闭合S1、断开S2，滑片位于滑动变阻器中点，滑动变阻器在1min内产生的热量；

（3）闭合S1、断开S2，小灯泡消耗耗的最小功率（结果保留2位小数）。

Answer 1

【答案】（1）8Ω（2）60J（3）0.44W

【解析】

（1）当开关S1、S2都闭合时，滑片移到b端，L与R并联，小灯泡正常发光，灯泡L标有“4V、4W”可得小灯泡电阻，电流，电源电压，电流表示数为1.5A已知，由并联电路的电流特点，可求R的电流，再根据欧姆定律可求滑动变阻器的阻值；

（2）闭合S1、断开S2，滑片位于滑动变阻器中点，L与串联，根据欧姆定律可求电流，再根据焦耳定律可求滑动变阻器在1min内产生的热量；

（3）闭合S1、断开S2，L与R串联，小灯泡电阻不变，当R接入电路电阻最大时，电路中电流最小，小灯泡的功率最小。

（1）当开关S1、S2都闭合时，滑片移到b端，L与R并联，小灯泡正常发光，灯泡L标有“4V、4W”可得电源电压：U＝UL额＝4V，

灯泡的电流：

；

由可得灯泡的电阻：

；

并联电路干路的电流等于各支路电流之和，R的电流：

IR＝I﹣IL＝1.5A﹣1A＝0.5A，

滑动变阻器的阻值：；

（2）闭合S1、断开S2，滑片位于滑动变阻器中点，L与串联，

小灯泡电阻不变，由可得滑动变阻器的电流：，

滑动变阻器在1min内产生的热量：，

（3）闭合S1、断开S2，L与R串联，小灯泡电阻不变，当R接入电路电阻最大时，电路中电流最小：

小灯泡消耗耗的最小功率：

PL最小＝I最小2RL＝（A）2×4Ω＝0.44W。