Question

2．如图，灯L上标有“6V 3W”字样，开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为0.625A，灯L正常发光．则每分钟电流通过L所做的功为180J．滑动变阻器的最大阻值为48Ω．断开开关S，将滑片移至b端，此时电流表的示数为0.1A．

Answer 1

分析 （1）当开关S闭合、滑片P移至a端时，滑动变阻器的电阻全部连入，灯和滑动变阻器并联在电源上，电流表测干路电流．灯正常发光，利用W=Pt求电流每分钟通过L做的功，根据并联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器的最大值；
（2）断开开关S，将滑片移至b端，灯与R_ab串联，先计算灯泡电阻，再由串联电路特点和欧姆定律计算此时电路中电流．

解答 解：
（1）开关S闭合，滑片P移至a端时，滑动变阻器的电阻全部连入，灯和滑动变阻器并联，
并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，
由灯正常发光可知，U=U_ab=U_额=6V，
由P=$\frac{W}{t}$可得电流每分钟通过L做的功：
W=Pt=3W×60s=180J；
由P=UI可知灯泡此时的电流I_L=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电流表测干路电流，所以通过变阻器的电流：
I_ab=I-I_L=0.625A-0.5A=0.125A，
（2）由欧姆定律可得滑动变阻器的阻值：R_ab=$\frac{U}{{I}_{ab}}$=$\frac{6V}{0.125A}$=48Ω；
断开开关S，将滑片移至b端，灯与R_ab串联，
由欧姆定律可得灯泡电阻：R_L=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{ab}+{R}_{L}}$=$\frac{6V}{48Ω+12Ω}$=0.1A．
故答案为：180；48；0.1A．

点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律公式、电功公式的应用，关键是正确分析电路的连接方式．