Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压为 18V，小灯泡 L1 标有“6V 3W”字样，L1 、L 2 灯丝电阻不受温度温度影响，电压表的量程为 0～15V。只闭合 S 2 ，当滑动变阻器位于中点时，L 2 恰好正常发光，电压表示数为 U 1 ，将滑动变阻器移至最右端时，电压表示数为 U 2 ，灯泡 L 2 的功率变化了 1.5W，已知 U1 : U2 =3:4，求：

（1）灯泡L1 的电阻；

（2）当只闭合开关 S 1 时，使小灯泡 L1 正常发光，此时滑动变阻器的阻值；

（3）灯泡L 2的额定功率；

（4）在电路安全的情况下，至少有一个灯泡工作时电路的最小总功率。

Answer 1

【答案】(1)12 (2)24 (3)2.7W (4)5.4W

【解析】

(1)小灯泡 L1 标有“6V 3W”字样，则L1灯的电阻为：

===12；

(2) 当只闭合开关 S 1 时，使小灯泡 L1 正常发光，灯和滑动变阻器串联，此电路的电流为：

I===0.5A，

滑动变阻器两端的电压为：

U滑=18V6V=12V，

则滑动变阻器连入电路的电阻为：

R滑===24；

(3)由题意可知，根据串联电路的分压特点列式得，

= ①

= ②

根据题意，滑动变阻器滑片在中点和在最右端时，灯L2的功率变化了1.5W，可列式得，

=1.5W ③

由三式得：9V，12V，=30，=60。

只闭合 S 2 ，当滑动变阻器位于中点时，L 2 恰好正常发光，则灯L2两端的额定电压为9V，则灯的额定功率为：

P额===2.7W。

(4) 在电路安全的情况下，电路中电压表的示数不能超过0～15V，有一个灯泡工作时，电路的总功率最小，灯L1正常工作的电流为0.5A，而灯L2正常工作的电流为：

I2===0.3A

所以，有一个灯泡工作时电路的最小总功率为：

=UI=18V0.3A=5.4W。

答：(1)灯泡L的电阻为12Ω；
(2)当只闭合开关S1时，使小灯泡L1正常发光，此时滑动变阻器的阻值为24Ω；
(3)灯泡L2的额定功率为2.7W；
(4)在电路安全的情况下，至少有一个灯泡工作时电路的最小总功率为5.4W。