Question

如图所示，L是“12V  6W”的小灯泡，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变．

（1）求小灯泡的阻值；

（2）闭合开关S、S₁，滑片P在a端时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.9A，求R₁的阻值；

（3）闭合开关S，断开开关S₁，求在滑片P移动过程中，灯泡消耗的最小功率．

Answer

（1）小灯泡的阻值为24Ω；

（2）R1的阻值30Ω；

（3）闭合开关S，断开开关S1时，灯泡消耗的最小功率为1.5W．

【解析】

试题分析：（1）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=求出小灯泡的阻值；

（2）闭合开关S、S1，P在a端时，R2=0Ω，此时R1与L并联，根据灯泡正常发光可知电源的电压，根据欧姆定律可知通过灯泡的电流，利用并联电路的电流特点可知通过电阻R1的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；

（3）闭合S，断开S1，此时R2与L串联，由P=I2R可知当P移到b端时灯泡L消耗的功率最小，先根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡消耗的最小功率．

（1）灯泡的电阻为RL===24Ω；

（2）闭合开关S、S1，P在a端时，R2=0Ω，此时R1与L并联，

∵灯L恰能正常发光，

∴U1=U=UL=12V，

IL===0.5A，

∴I1=I﹣IL=0.9A﹣0.5A=0.4A，

∴R1===30Ω；

（3）闭合S，断开S1，此时R2与L串联，当P移到b端时，R2′=24Ω，灯泡L消耗的功率最小．

电路中的电流为Imin====0.25A

所以PLmin'=Imin2×RL=（0.25A）2×24Ω=1.5W．

考点：欧姆定律的应用；电功率的计算