Question

如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S、S₁、S₂，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S₁，断开开关S₂，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：

(1)电源的电压及小灯泡L的电阻；

(2)R₁的阻值；

(3)闭合开关S、S₂，断开开关S₁，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数。

Answer

(1)6V ；12Ω(2)8Ω(3)0.3A。

【解析】

（1）由图知，闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；因灯泡L恰好正常发光，故可知电源电压：U＝UL＝6V，小灯泡L的电阻：RL===12Ω；

（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，则R1的电压：U1＝U﹣UL＝6V﹣3.6V＝2.4V，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联分压规律可得：=，代入数据，=，解得R1＝8Ω；

（3）闭合S、S2断开S1，移动滑片P，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的电功率为0.72W时，设此时变阻器接入电路的电阻是R′，此时电流表的示数为I，此时该电路的电流为：I==-----①，此时变阻器的功率：P＝I2R′＝0.72W-----②，联立①②解得：I＝0.2A或0.3A，当变阻器接入阻值最大为10Ω时，电路中电流最小，则I最小==≈0.27A，所以I＝0.2A舍去，即此时电流表示数为0.3A。