题目内容
13．
如图所示电路，电源电压为9V，保持不变，定值电阻R0的阻值为20Ω，灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．当开关S2断开，S、S1闭合时，调节滑动变阻器使灯泡L正常发光（设灯泡电阻不变）．求：（1）灯泡L的电阻值？
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器在 5min内产生的热量？
（3）整个电路消耗的最小电功率？（不考虑电路中无电流通过的情况）
分析 （1）已知灯泡L上标有“6V 3W”字样，根据P=UI，I=$\frac{U}{R}$可求得灯泡L的电阻值；
（2）当开关S2断开，S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，根据灯泡L正常发光可知电路中的电流，利用Q=I2Rt可求得滑动变阻器在5min内产生的热量；
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，调节滑动变阻器，使其接入电路的阻值最大，则整个电路消耗的电功率最小．根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得最小电功率．
解答 解：（1）由P=UI可得，I额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得灯泡L的电阻值RL=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）当开关S2断开，S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，则I变=I额=0.5A，
R变=$\frac{U-{U}_{L}}{{I}_{变}}$=$\frac{9V-6V}{0.5A}$=6Ω，
滑动变阻器在5min内产生的热量Q变=${I}_{变}^{2}{R}_{变}$t=（0.5A）2×6Ω×5×60s=450J；
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，调节滑动变阻器，使其接入电路的阻值最大，
整个电路消耗的电功率最小．
最小电功率P总=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{总}}$=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}+{R}_{滑最大}}$=$\frac{{（9V）}^{2}}{20Ω+20Ω}$=2.025W．
答：（1）灯泡L的电阻值我12Ω；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器在5min内产生的热量450J；
（3）整个电路消耗的最小电功率为2.025W．
点评 当电阻并联时，总电阻一定会小于任一电阻，故第三问中只能是定值电阻与滑动变阻器的全部阻值接入时总电阻最大．
如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘，一端伸出约为尺长的一半，拨动钢尺，听它发出的声音，并现察它的振动情况． 然后减小钢尺伸出长度约为尺长的$\frac{1}{4}$，再次试验，得到的结论是（ ）| A． | 声音变大 | B． | 频率变高 | C． | 振动变慢 | D． | 响度变小 |
如图所示，用水平力F=30N，按住一重G=10N的木块在竖直墙壁上，当木块沿竖直方向匀速下滑时，木块受到的摩擦力的大小是（ ）| A． | 40N | B． | 30N | C． | 20N | D． | 10N |
如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，且R1=2R2，灯泡L上标有“6V3W”字样，所用电流表的量程均为0～0.6A和0～3A．当三个开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针的位置相同．当三个开关的状态及滑动变阻器的阻值变化时，电路消耗的总功率也随之变化．下列判断正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（ ）| A． | 电源电压为6V | B． | R1的阻值为24Ω | ||
| C． | RL的阻值为12Ω | D． | 电路消耗总功率的最大值为3.75W |
如图所示，电源电压恒定，小灯泡标有“6V 3W”的字样．当开关S1闭合，S2断开时，小灯泡正常发光．当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.6A．忽略温度对灯丝电阻的影响，请通过计算回答：| A． | 动滑轮 | B． | 镊子 | C． | 瓶起子 | D． | 独轮车 |
小阳在“测定小灯泡电功率“的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为8Ω．