Question

如图所示，R₂=120Ω，小灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器R₁的最大电阻为80Ω．
（1）当S₁、S₂都断开时，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时滑动变阻器连入电路的阻值为16Ω，求：①小灯泡的电阻？②电压表的示数？
（2）当开关S₁，S₂都闭合时，说明电路连接情况，求电路消耗的最小电功率？

Answer 1

【答案】分析：电阻用公式R=来计算；电压表测电源总电压，是R₁和灯泡串联电路的电压之和；
由于P=，电源的电压是一定的，当电阻最大时，功率最小，所以R₁阻值在最大处，电路消耗的功率为最小．
解答：解：（1）①∵P=UI，I=
∴P=
∴R===12Ω
②I_R1=I_L===0.5A
∵I=
∴U_R1=I_R1R₁=0.5A×16Ω=8V
U=U_R1+U_L=8V+6V=14V
（2）当开关S₁、S₂都闭合时，灯泡L被短路，定值电阻R₂和滑动变阻器R₁并联．
滑动变阻器调到阻值最大处时，电路消耗的功率最小，此时：
P₁===2.45W
P₂===1.63W
P=P₁+P₂=2.45W+1.63W=4.08W
答：（1）小灯泡电阻为12Ω，电压表示数为14V；
（2）L被短路，R₁与R₂并联，电路消耗的最小功率为4.08W．
点评：利用欧姆定律、电功率、电阻的串并联规律等公式进行综合计算，考查学生应用公式的能力和计算能力．要求熟练掌握电学的计算公式，所以要有针对性的加强训练．