题目内容
8．
如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～200Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω．（灯丝的电阻不随温度变化）（1）小灯泡L的阻值为多少？
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？电源电压为多少？
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为多少？
分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算小灯泡L的阻值；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，L与R2并联，电流表测干路电流，由灯泡正常发光知电源电压，由并联电路特点和欧姆定律计算电源电压和电流表示数；
（3）滑片滑到b端时变阻器连入阻值最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断电路中的最小功率并计算．
解答 解：
（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡的电阻：
RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，L与R2并联，电流表测干路电流，由灯泡正常发光知电源电压，
灯泡正常发光，由并联电路电压特点可知电源的电压：
U=U2=UL=6V，
由欧姆定律可得通过R2的电流为：
I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
由P=UI可得灯泡电路：
IL=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
由并联电路中电流特点可知此时电流表的示数：
I=IL+I2=0.5A+0.6A=1.1A；
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，开关S1闭合、S2断开时滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联电路中电阻最大，电路的总功率最总功率最小，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路的最小总功率：
Pmin=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{200Ω+12Ω}$≈0.17W．
答：（1）小灯泡L的阻值为12Ω；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，此时电流表的示数为1.1A，电源电压为6V；
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，应使开关S1闭合、S2断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为0.17W．
点评 本题考查了串联、并联电路特点，欧姆定律公式、电功率公式的应用，知道灯泡正常发光时电压等于额定电压，正确分析电路是关键．
一线名师提优试卷系列答案
阳光试卷单元测试卷系列答案| A． |  轮胎上有花纹 | B． |  装有滚珠的轴承 | C． |  给车轴加润滑油 | D． |  箱包安装小车轮 |
某电能表表盘如图：| A． | 两杯水温度相同，内能也一定相同 | |
| B． | 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 | |
| C． | 物体的温度降低时内能减少 | |
| D． | 物体的温度越高，含有的热量越多 |
| A． | 58N | B． | 158N | C． | 100N | D． | 42N |
标有“2V，4Ω”字样的小灯泡和标有“20Ω，1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”．闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的范围是（ ）| A． | 0.25 A～O．6A 1 V～2 V | B． | 0.3A～0.5A 1 V～1.5 V | ||
| C． | 0.25 A～0.5A 1.5 V～2 V | D． | 0.25 A～0.5A 1 V～2 V |