Question

【題目】把一個(gè)標(biāo)有“6V 3W”字樣的小燈泡L接入如圖甲所示的電路中，己知電阻R1=20Ω，滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“50Ω 1A”字樣，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V，電源電壓保持6V不變，圖乙是燈L的I-U圖象。

求：（1）小燈泡正常工作時(shí)的電阻；

（2）當(dāng)S1、S2、S3都閉合，通過(guò)R1的電流；.

（3）只閉合S3在保證電路安全的條件下，電路消耗的最小功率及此時(shí)R2的阻值。

Answer 1

【答案】（1）12Ω（2）0.3A（3）2.4W；75Ω

【解析】

(1)由知，小燈泡正常工作時(shí)的電阻

(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，燈泡L與定值電阻R1并聯(lián)，因并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等且等于電源電壓,則U1=U=6V，通過(guò)R1的電流

(3)只閉合開關(guān)S3，滑動(dòng)變阻器R2與燈泡L串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓U滑，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大時(shí)，電壓表的示數(shù)變大，電路的電流變小，電路的功率變小；因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?/span>03V，所以當(dāng)電壓表示數(shù)即變阻器兩端電壓最大U滑=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，電路的功率最小；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為

由圖象甲可知，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.4A，因串聯(lián)電路電流處處相等,則電路中的電流

電路的最小功率

P小=UI=6V×0.4A=2.4W

此時(shí)變阻器接入電路的電阻

答：(1)小燈泡正常工作時(shí)的電阻是12Ω；

(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，通過(guò)R1的電流是0.3A；

(3)只閉合開關(guān)S3，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，在保證各元件安全工作的條件下，電路的最小功率是2.4W，此時(shí)R2的阻值為7.5Ω。