Question

如图所示，电源电压不变；灯L2上标有“6V、3W“字样，L_l铭牌模糊不滑，滑动变阻器的最大阻值R为30Ω，当开关S_l、S₂，S₃都闭合时，Ll较暗，灯L₂正常发光．此时断开S₁时，电流表示数减小了0.2A．（设灯丝电阻不变）求：
（1）灯L₂的阻值；
（2）电源电压；
（3）灯L_l的阻值；
（4）开关及滑动变阻器分别处于什么状态，整个电路功率最小并计算其值．（0除外）

Answer

（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=可求灯泡L2的阻值；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，灯L2正常发光．灯L1与L2并联，电阻R被短路．故灯泡两端的电压即是电源电压．
（3）当断开S1时，此时电路中只有灯泡L2工作，减少了L1支路的电流，故开关S1、S2、S3都闭合时通过R1支路的电流为0.2A，根据并联电路的特点和欧姆定律求出灯Ll的阻值．
（4）根据P=可知，在电源的电压不变，电路中的总电阻最大时整个电路功率最小；由电路图可知当L1和滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，即S1闭合、S2、S3断开；根据电阻的串联特点和电功率公式求出最小值．
【解析】
S1、S2、S3都闭合时，灯L与电阻R1并联，电阻R被短路；当断开S1时，此时电路中只有L2工作．
（1）灯泡L2的阻值：RL2===12Ω；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，灯L2正常发光．灯L1与L2并联，电阻R被短路，
故灯泡L2的额定电压即为电源电压，U=UL1=UL2=6V；
（3）S1断开时，电流表的示数减小0.2A，
即IL1=0.2A，
灯Ll的阻值RL1===30Ω；
（4）S1闭合、S2、S3断开，滑动变阻器的滑片移到最右端时，整个电路功率最小；
最小值为：Pmin===0.6W．
答：（1）灯L2的阻值为12Ω；
（2）电源电压为6V；
（3）灯Ll的阻值为30Ω；
（4）滑动变阻器的滑片移到最右端时，整个电路功率最小为0.6W．