Question

10．如图所示是某同学探究的一个调光电路，已知元件的规格分别为：灯L“6V 6W”（不考虑灯丝电阻变化），变阻器的阻值范围为0～12Ω，电源电压恒为6V．
（1）求灯L的电阻．
（2）当开关S闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，求通过灯泡的电流．
（3）将滑片从最右端移到最左端过程中，求灯的最小功率．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯L的电阻；
（2）当开关S闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流即为通过L的电流；
（3）当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I²R求出灯泡的最小功率．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯L的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）当开关S闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，通过灯泡的电流即电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+\frac{R}{2}}$=$\frac{6V}{6Ω+\frac{12Ω}{2}}$=0.5A；
（3）当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，
此时电路中的电流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{6Ω+12Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
灯的最小功率：
P_L小=I_小²R_L=（$\frac{1}{3}$A）²×6Ω≈0.67W．
答：（1）灯L的电阻为6Ω；
（2）通过灯泡的电流为0.5A；
（3）灯的最小功率为0.67W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意滑动变阻器接入电路中的电阻最大时其消耗的功率最小．