Question

6．如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 6W”字样，R₂的最大阻值为14Ω，当S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求：
（1）电源电压U 
（2）电阻R₁的阻值 
（3）当S₁断开，S₂闭合时，移动划片，当小灯泡发光强度最小时（电流表示数不为0，小灯泡的电阻不随温度的改变而改变），求这时小灯泡L消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）当S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，L与R₁并联，根据并联电路的特点求电源电压；
（2）根据并联电路的特求出通过R₁的电流，由欧姆定律求R₁的电阻；
（3）当S₁断开，S₂闭合时，L与R2串联接入电路，当R₂接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此时灯泡的电功率最小，即发光强度最小，据此计算．

解答 解：（1）当S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，L与R₁并联，电流表测干路电流I并=1.2A，由题可知，此时小灯泡正常发光，
可得电源电压：U=U_额=6V；
（2）灯泡正常发光时的电流：I_灯=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
通过R₁的电流：I₁=I_并-I_灯=1.2A-1A=0.2A，
R₁的电阻：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω；
（3）当S₁断开，S₂闭合时，L与R₂串联接入电路，当R₂接入电路中的电阻最大R₂=14Ω时，此时电路电流最小，小灯泡的电功率最小，即发光强度最弱，
灯泡电阻：R_灯=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
电路电流：I=$\frac{U}{{R}_{串}}$=$\frac{6V}{6Ω+14Ω}$=0.3A，
此时灯泡的电功率：P_灯=I²R_灯=（0.3A）²×6Ω=0.54W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R₁的阻值为30Ω；
（3）当S₁断开，S₂闭合时，移动划片，当小灯泡发光强度最小时，这时小灯泡L消耗的功率为0.54．

点评 本题考查了电路变化的知识掌握，要理解串并联电路的特点，掌握小灯泡正常工作时，其实际电压与额定电压相等．