Question

如图所示，电源电压恒定不变．灯泡L标有“8V4W”的字样．当开关S闭合．滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光（灯泡电阻不随温度变化而变化）．求：

（1）灯泡的电阻；

（2）此电路工作时的最小功率值。

Answer

(1)16Ω；(2)4.5W

【解析】

(1)由P=得灯泡的电阻为：

RL===16Ω；

(2)当滑片P在中点时，变阻器R与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，因为灯泡正常发光，所以UL=U额=8V，因为串联电路的电压等于各分电压之和，所以电源电压：

U=UR+UL=4V+8V=12V；

由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为：

I额===0.5A，

由串联电路的特点可知，滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为I=I额=0.5A，

由I=可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为：

R半===8Ω，

则滑动变阻器最大阻值为：

R最大=2R半=2×8Ω=16Ω，

当滑片位于最大阻值处时，电路的最大总电阻：

R串=RL+R最大=16Ω+16Ω=32Ω，

则电路消耗的最小功率为：

P最小===4.5W。

答：(1)灯泡的电阻为16Ω；

(2)此电路工作时的最小功率为4.5W。