Question

如图所示的电路中，电源电压和灯L的电阻保持不变，灯L标有“6V6W"字样。求:

（1）灯L正常发光时的电阻:

（2）当R的滑片P位于a端，闭合S₁断开S₂时，灯L两端的实际电压为额定电压的，此时灯L工作1min所消耗的电能:

（3）当R的滑片P位于右端点b，闭合开关S₁、S₂时，灯泡正常发光，电流表的示数为3A，滑动变阻器消耗的电功率。

Answer

（1）6Ω （2）160 （3）12W

【解析】

(1)灯L正常发光时的电阻：

；

(2)当R的滑片P位于a端，闭合S1 、断开S2时，等效电路图如下图所示：

灯L两端的实际电压：

，

此时电流表的示数：

，

灯L工作1min所消耗的电能：

；

(3)设滑动变阻器的最大阻值为R，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压

----------①

当R的滑片P位于b，闭合开关S1、S2 时，等效电路图如下图所示：

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：

，

电源的电压：

------②

电源的电压不变，由①②可得：

，

整理可得：

，

解得：

R=12Ω，

或

R=3Ω，

则电源的电压：

，

或：

因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡两端的电压不能超过额定电压6V，所以，电源的电压

U=6V，

R=3Ω；

此时滑动变阻器消耗的电功率：

，

答：(1)灯L正常发光时的电阻为6Ω；

(2)灯L工作1min所消耗的电能是160J；

(3)滑动变阻器消耗的电功率为12W。