Question

如图所示，电源电压保持不变，电阻R₁为30Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合S，断开S₁、S₂，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光；闭合S、S₁、S₂，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为4.8W，忽略小灯泡电阻随温度的变化，求：

（1）电源电压及小灯泡L的电阻；

（2）滑动变阻器的最大阻值；

（3）闭合S，断开S₁、S₂，移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，滑动变阻器连入电路的阻值．

Answer

（1）电源的电压为6V，小灯泡L的电阻12Ω；

（2）滑动变阻器的最大阻值10Ω；

（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，滑动变阻器连入阻值为8Ω

【解析】试题分析：（1）闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光，此时是小灯泡的基本电路，故可判断电源电压，同时据灯泡正常发光，根据P=可计算小灯泡的电阻；

（2）闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，R1与R并联，灯泡短路；由P=UI计算出总电流，利用欧姆定律可以计算出R1的电流，进而计算出滑动变阻器R 的电流，由欧姆定律可以计算R电阻．

（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，灯泡与变阻器R串联，由串联电路特点、欧姆定律和P=I2R表示出变阻器的电功率，从而计算出变阻器连入的阻值．

【解析】

（1）由图知，闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，连入阻值为0，只有小灯泡的基本电路，小灯泡L恰好正常发光，

所以电源电压：U=U额=6V；

由P=可知，小灯泡的电阻是：

RL===12Ω；

（2）由图知，闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，R1、R并联，小灯泡发生短路，

已知电路消耗的总功率为4.8W，由P=UI得：

I总===0.8A，

由I=可得，通过R1的电流是：

I1===0.2A，

由并联电路电流特点可得，通过滑动变阻器的电流是：

IR=I总﹣I1=0.8A﹣0.2A=0.6A，

所以滑动变阻器的最大电阻是：

R===10Ω；

（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，灯泡与变阻器R串联，

由串联电路特点和欧姆定律可得电路的电流为：

I=

=，

由P=I2R可得变阻器的功率：

P滑=（）2×R滑=0.72W，

解得：R滑=8Ω，R滑=18Ω，

因为滑动变阻器最大值10Ω，故R滑=18Ω舍去．

答：（1）电源的电压为6V，小灯泡L的电阻12Ω；

（2）滑动变阻器的最大阻值10Ω；

（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，滑动变阻器连入阻值为8Ω．