Question

为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究．现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L₁和L₂各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示．求：

(1)小灯泡L₂的额定电流．

(2)将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能．

(3)将小灯泡L₂与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示．闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值．

Answer

（1）0.5A（2）5400J（3）12Ω

【解析】

(1)由P＝UI可得，小灯泡L2的额定电流为：

；

(2)将L1和L2并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率为：

P＝P1+P2＝6W+3W＝9W

由可得10min内电路消耗的电能为：

W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；

（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，为了保证电路元件安全，电压表的示数为3V时，电路中电流最大，

由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：

R滑最小＝＝＝＝30Ω。

答：(1)小灯泡L2的额定电流为0.5A；

(2)10min内电路消耗的电能为5400J；

(3)滑动变阻器接入电路的最小阻值为30Ω。