Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓不變，燈泡L標有“6V 3W”，滑動變阻器標有“12Ω 5A”字樣，當S1、S2都斷開時，滑片P從b端滑到某一位置C時，電流表示數增大了0.1A，燈泡恰好正常發光；保持滑片P的位置不變，閉合S1、S2，電流表示數又增大了1.5A，（忽略溫度對燈絲電阻的影響）

求：

（1）燈泡正常工作時的電流和電阻；__

（2）電源電壓；_

（3）當S1、S2都閉合時，調節滑片P，電路消耗總功率的最小值。_

Answer 1

【答案】（第一問和第二問各2分,第3問4分）（1）0.5A；12Ω（2）9.6V（3）14.08W

【解析】試題分析：①由“6V 3W”可知I額=P額/U額="3W/6V=0.5A"RL=U額/I額=6V/0.5A=12Ω

②當S1、S2都斷開時，L和R串聯. 滑片P移到c時，L正常發光，電路電流為I額，

則滑片P在b端時，電路電流Ib="0.5A-0.1A=0.4A"

電源電壓U=Ib（RL+Rab）=0.4A×（12Ω+12Ω）=9.6V

③因I額（RL+Rac）=U 故Rac= U/I額- RL=9.6/0.5-12=7.2（Ω）

保持滑片P不動，當S1、S2都閉合時，L被短路，R0與Rac并聯

電流表示數：I′=0.5A+1.5A=2A

通過R0的電流I0= I′－U/Rac=2A-9.6V/7.2Ω="2/3" A

∴R0=U/I0=9.6V/2/3A=14.4Ω

滑片P在b端時，電路總功率最小

P最小=U2/R0+U2/Rab=（9.6V）2/14.4Ω+（9.6V）2/12Ω=14.08W