Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓和燈L的電阻保持不變，燈L標有“6V6W"字樣。求:

（1）燈L正常發光時的電阻:

（2）當R的滑片P位于a端，閉合S1斷開S2時，燈L兩端的實際電壓為額定電壓的，此時燈L工作1min所消耗的電能:

（3）當R的滑片P位于右端點b，閉合開關S1、S2時，燈泡正常發光，電流表的示數為3A，滑動變阻器消耗的電功率。

Answer 1

【答案】（1）6Ω （2）160 （3）12W

【解析】

(1)燈L正常發光時的電阻：

；

(2)當R的滑片P位于a端，閉合S1 、斷開S2時，等效電路圖如下圖所示：

燈L兩端的實際電壓：

，

此時電流表的示數：

，

燈L工作1min所消耗的電能：

；

(3)設滑動變阻器的最大阻值為R，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電源的電壓

----------①

當R的滑片P位于b，閉合開關S1、S2 時，等效電路圖如下圖所示：

因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，所以，電路中的總電阻：

，

電源的電壓：

------②

電源的電壓不變，由①②可得：

，

整理可得：

，

解得：

R=12Ω，

或

R=3Ω，

則電源的電壓：

，

或：

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡兩端的電壓不能超過額定電壓6V，所以，電源的電壓

U=6V，

R=3Ω；

此時滑動變阻器消耗的電功率：

，

答：(1)燈L正常發光時的電阻為6Ω；

(2)燈L工作1min所消耗的電能是160J；

(3)滑動變阻器消耗的電功率為12W。