Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓是9V,小燈泡L上標有“6V 6W”字樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響）

（1）求小燈泡正常發光時電阻；

（2）閉合開關S1和S2，為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻的最小值是多少？

（3）閉合開關S1、斷開開關S2，滑動變阻器的滑片從某點滑動到另一點時，電壓表的示數由5V變化到1V，電流變化了0．4A。求R0的值及該過程中燈泡的最大功率。

Answer 1

【答案】（1）6Ω；（2）3Ω；（3）3．84W

【解析】試題分析：（1）由P=UI=U2/Rt得，小燈泡正常發光時的電阻：RL=U額2/P額=（6V）2/（6W）=6Ω

（2）當閉合S1、S2，小燈泡與滑動變阻器串聯。為保證電路安全，燈兩端的最大電壓為6V，此時變阻器允許接入電路的電阻為最小。

流過R1的電流：I1=I額=P額/U額=6W/6V=1A，R1兩端的電壓：U1=U-UL=9V-6V=3V

最小電阻：R1=U1/I1=3V/1A=3Ω

（3）當閉合S1，斷開S2，小燈泡、滑動變阻器及R0串聯。滑動變阻器兩端電壓從5V變成1V時，小燈泡與R0的串聯總電壓從4V變化為8V。

依題意得：8V/（RL+R0）-4V/（RL+R0）=0．4A，代入RL=6Ω，解方程得：R0=4Ω

滑動變阻器兩端電壓為最小1V時，電路中電流最大，小燈泡功率也最大，此時小燈泡與R0的串聯總電壓為8V，P最大=I最大2RL=（8V/（6Ω+4Ω））2×6Ω=3．84W