Question

18．在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V 6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）．
（1）求小灯泡正常发光时的电流和电阻；
（2）若电源电压是9V，闭合开关S₁和S₂，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是多少？

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出正常发光时的电流，根据欧姆定律求出电阻；
（2）闭合开关S₁和S₂时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出接入电路中的最小阻值，进一步得出答案．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的功率P_L=6W，两端的电压U_L=6V，
由P=UI可得，正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（2）闭合开关S₁和S₂时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
当灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，灯泡正常发光时电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，变阻器接入电路中的最小阻值：
R_滑=R-R_L=9Ω-6Ω=3Ω．
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为1A，电阻为6Ω；
（2）滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是3Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小．