Question

如图，电源电压为3V保持不变，灯泡L标有“3V 1.2W“的字样，R为阻值未知的定值电阻．
（1）求灯泡正常发光时的电流和电阻；
（2）开关S闭合、S₁断开，电流表示数为0.3A，求1min内电路消耗的电能；
（3）开关S、S₁均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端，电流表的示数为1A，求R的阻值．

Answer

（1）灯泡正常发光时的实际功率和额定功率相等，根据I=求出灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律求出电阻；
（2）开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器与R串联，电流表测电路中的电流；根据W=UIt求出1min内电路消耗的电能；
（3）开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，灯泡与R并联，根据并联电路的电流特点求出通过R的电流，根据欧姆定律求出R的阻值．
【解析】
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，功率和额定功率相等，
所以此时通过灯泡的电流：
IL===0.4A；
灯泡的电阻：
RL===7.5Ω．
（2）开关S闭合、S1断开时，等效电路图如下图所示：

1min内电路消耗的电能：
W=UIt=3V×0.3A×60s=54J．
（3）开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，等效电路图如下图所示：

IR=I-IL=1A-0.4A=0.6A，
R===5Ω．
答：（1）求灯泡正常发光时的电流为0.4A，电阻为7.5Ω；
（2）开关S闭合、S1断开时，1min内电路消耗的电能为54J；
（3）开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，R的阻值为5Ω．