Question

【题目】如图所示，电源电压为9V，且保持不变．滑动变阻器的最大阻值为24Ω，R0为未知阻值的定值电阻，小灯泡标有“6V 3W”字样，求：

（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少；

（2）当S闭合，S1，S2都断开时，要是小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为多大；

（3）当S闭合，S1、S2都断开时，移动滑动变阻器的滑片P到小灯泡的亮度最暗，此时电流表的示数是多大；

（4）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小，且最小功率为13.5W，求R0的阻值．

Answer 1

【答案】（1）0.5A （2）6Ω （3）0.25A （4）8Ω

【解析】（1）由可知，灯泡正常工作时的电阻： ，

由P=UI可知，灯泡正常工作时的电流： ．

（2）当S闭合，S1、S2都断开时，L和变阻器串联且灯泡正常发光，

U滑=U-UL额=9V-6V=3V， ．

（3）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器滑片位于b端时，移动滑动变阻器的滑片P到小灯泡的亮度最暗，滑动变阻器全部阻值与灯泡L串联联，此时电路电流： ，

（4）S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器与R0为并联，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小，滑动变阻器阻值为最大24Ω，且最小功率为13.5W， ，

由得， ，解得R0=8Ω．

答：（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是12Ω和0.5A．

（2）滑动变阻器接入电路中的阻值为6Ω．

（3）当S闭合，S1、S2都断开时，移动滑动变阻器的滑片P到小灯泡的亮度最暗，此时电流表的示数0.25A；

（4）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小，且最小功率为13.5W， R0的阻值为8Ω．