Question

【题目】如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6 V 3 W”（灯泡电阻不变），开关S闭合。当S1、S2断开，滑片 P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6 Ω，电流表示数变化0．1 A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为____________A；保持滑片P的位置不变，闭合Sl、S2，电流表的示数又变化了1．5 A。当Sl、S2都闭合时，调节滑片P，则10s内电路消耗的最少电能为___________J。

Answer 1

【答案】0．5 200

【解析】试题分析：由图示电路图可知，开关S闭合：当S1、S2断开，滑片P在b端时，等效电路图如图1所示；滑片滑到某一位置时，等效电路图如图2所示；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，等效电路图如图3所示．

（1）图2中：串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，根据P=UI可得，电路中的电流：，（2）变阻器的电阻减小6Ω后电路中的电流为I2，图1中的电流I1=I2-0．1A=0．5A-0．1A=0．4A，图3中电流表的示数I3=I2+1．5A=0．5A+1．5A=2A，根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：，电源的电压不变，U=I1（RL+Rab）=I（RL+Rab-6Ω），即0．4A×（12Ω+Rab）=0．5A×（12Ω+Rab-6Ω），解得：Rab=18Ω，电源的电压U=0．4A×（12Ω+Rab）=0．4A×（12Ω+18Ω）=12V；图3中：并联电路中各支路两端的电压相等，通过滑动变阻器的电流：，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R0的电流：I0=I3-I滑=2A-1A=1A，，当三个开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路消耗的电功率最小，电路消耗总功率的最小值：．10s内电路消耗的最少电能为：W=Pmint=20W×10s=200J；故答案为：0．5；200．