Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压18V不变，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电阻不变，定值电阻R0阻值为10Ω．

（1）断开S1、S2，闭合S，移动滑片，当灯泡正常发光时，求滑动变阻器消耗的功率．

（2）闭合S、S1、S2，滑片从最右端向左移动，当连入电路的阻值等于变阻器总阻值的3/4时，电流表示数比滑片在最右端时变化了0.3A，保持此时滑片位置不动，求在1min内电路消耗的电能．

Answer 1

【答案】（1）滑动变阻器消耗的功率为12W；（2）在1min内电路消耗的电能为3240J．

【解析】（1）断开S1、S2，闭合S时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，滑动变阻器两端的电压：UR=U-UL=18V-6V=12V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI可得，电路中的电流： ，滑动变阻器消耗的功率：PR=URI=12V×1A=12W；（2）闭合S、S1、S2时，R0与R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R0的电流不变，则干路电流表示数的变化量即为通过R电流的变化量，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电流表示数的变化量： ，解得：R=20Ω，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： ，在1min内电路消耗的电能： ．
答：（1）滑动变阻器消耗的功率为12W；
（2）在1min内电路消耗的电能为3240J．