Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定，小燈泡L標有“6V 3W”字樣，定值電阻R2的阻值為10Ω，R1為滑動變阻器，開關S1、S2都閉合時，L恰好正常發光，電流表示數為1.1A。求：

（1）小燈泡正常發光時的電阻多大？

（2）S1、S2都閉合時，R1在10min內消耗的電能是多少？

（3）S1、S2都斷開，調節滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍時，R2的電功率多大？

Answer 1

【答案】(1)12Ω；(2)2160J；(3)1.6W。

【解析】

(1)燈正常發光時電阻

(2)S1、S2都閉合時，R2短路，燈L與變阻器R1并聯，電流表測電路的總電流，因L恰好正常發光，故電源電壓為

U=UL=6V

燈正常發光時的電流

電流表示數即為干路的總電流，

I=1.1A

根據并聯電路電流的規律，通過變阻器的電流

I1=I-IL=1.1A-0.5A=0.6A

R1在10min內消耗的電能

W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J

(3)S1、S2都斷開，R1與R2串聯，調節滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍，根據串聯電路電流的規律，結合P= I2R可知，電功率與對應的電阻成正比，故

根據電阻的串聯和歐姆定律，電路的電流

R2的電功率

P2=U2I′=I′2R2=(0.4A)2×10Ω=1.6W

答：(1)小燈泡正常發光時的電阻12Ω；

(2)S1、S2都閉合時，R1在10min內消耗的電能是2160J；

(3)S1、S2都斷開，調節滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍時，R2的電功率是1.6W。