Question

10．如图所示是某同学探究一个调光电路，已知元件的规格分别为：灯L“6V 3W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器标有“24Ω  1A”，电压表量程为0-3V，电源电压恒为6V．则灯的电阻为12Ω．当S闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，通过灯泡的电流0.25A．将滑片移动的过程中，灯的最小功率0.17W．

Answer 1

分析 （1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$得到灯泡电阻；
（2）当S闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，可以得到电路总电阻；已知电源电压和总电阻，可以得到电路电流；
（3）当滑片移到最右端时，电路电阻最大，电流最小．灯泡最小功率用P=I²R计算．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）当滑片在中点时，滑动变阻器接入电阻为R₀=$\frac{1}{2}$×24Ω=12Ω，
此时电路总电阻为R=R_L+R₀=12Ω+12Ω=24Ω，
电路电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{24Ω}$=0.25A；
（3）滑片移到最右端过程时，电路总电阻为R_最大=R_L+R=12Ω+24Ω=36Ω，
此时电路电流最小为I_最小=$\frac{U}{{R}_{最大}}$=$\frac{6V}{36Ω}$=$\frac{1}{6}$A，
灯泡最小功率为P_L′=I_最小²R_L=（$\frac{1}{6}$A）²×6Ω≈0.17W．
故答案为：12；0.25；0.17W．

点评 此题考查的是我们对串联电路特点、欧姆定律和电功率有关公式及其变形的掌握和应用，是一道电学综合题，计算过程不复杂，难度不大，属于基础题．