Question

如图所示，电源电压为9V保持不变，灯L上标有“6V 6W”字样，滑动变阻器R₁的最大阻值为40Ω，R₂=20Ω，灯泡的电阻不变．求：
（1）灯泡的电阻．
（2）当S₁断开，S₂闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中的电流．
（3）电路工作时消耗的最小功率．

Answer 1

分析：（1）由灯泡的铭牌信息可知额定电压及额定功率，由功率公式P=

U2

R

可求得灯泡的电阻；
（2）当S₁断开，S₂闭合时滑动变阻器R₁短路，电路中只有R₂接入，则由欧姆定律可求得电路中的电流；
（3）由功率公式可得，当电路中电阻最大时总功率最小，则得出最大电阻即可由功率公式求得最小功率．

解答：解：（1）由功率公式P=

U2

R

可得：
灯泡的电阻 R_L=

U2

P

=

(6V)2

6W

=6Ω；
（2）当S₁断开，S₂闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中只有R₂，
由欧姆定律得电路中的电流 I=

U总

R2

=

9V

20Ω

=0.45A；
（3）当电路中总电阻最大时，整个电路消耗的功率最小，由题意知，最大电阻应为滑动变阻器全部接入后与R₂串联；
即最大电阻R_最大=20Ω+40Ω=60Ω；
P_最小=

U 2 总

R最大

=

(9V)2

60Ω

=1.35W；
答：（1）灯泡电阻为6Ω；（2）电路中电流为0.45A； （3）最小功率为1.35W．

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R₂与滑动变阻器的全部阻值接入时总电阻最大．