Question

如图所示，已知电源电压保持4.5V不变，电压表量程0～3V，滑动变阻器R的最大阻值20Ω，小灯泡L标有“2.5V  1.25W”的字样．闭合开关后，当小灯泡正常发光时，它的阻值为

 

Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为

 

Ω．若小灯泡的电阻不变，在此电路中小灯泡工作时的最小功率为

 

W．

Answer 1

分析：根据灯泡的铭牌，可由电功率的变形式R=

U2

P

求出灯泡的阻值．小灯泡在额定电压下能正常发光，先由串联电路的电压规律得到滑阻两端的电压，再由灯泡的额定电流结合欧姆定律求得此时滑阻的阻值．
在求解最后一空时，要先判断小灯泡功率最小时，小灯泡两端的电压大小，再由电功率的计算公式进行解答．

解答：解：小灯泡正常发光时：
小灯泡的阻值R_L=

U额2

P额

=

(2.5V)2

1.25W

=5Ω；
此时，滑阻分得的电压为：U_R=U-U_额=4.5V-2.5V=2V，干路电流：I=

P额

U额

=

1.25W

2.5V

=0.5A；
滑动变阻器接入电路的阻值：R=

UR

I

=

2V

0.5A

=4Ω．
若小灯泡的阻值不变，由P=

U2

R

知：当小灯泡分得的电压最小，即滑动变阻器两端的电压最大时，小灯泡消耗的功率最小；根据电压表所选的量程，当滑阻两端的电压为3V时，小灯泡两端的电压为1.5V，干路电流为0.3A，滑阻连入电路的阻值为10Ω，在其阻值变化范围内；
因此，小灯泡的最小功率为：P_min=

U′2

RL

=

(1.5V)2

5Ω

=0.45W．
故答案为：5；4；0.45．

点评：电功率的几个变形式是电学计算题中经常用到的，应该结合已知条件灵活选用合适的公式进行分析、求解．