Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～200Ω定值电阻R2的阻值为10Ω．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：

（1）小灯泡L的阻值为多少？

（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数多大？

（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率是多少瓦？（保留两位小数）

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）1.1A；（3）0.17W

【解析】（1）由R=U2/P知道，灯泡L的电阻是：RL =U2L/PL=(6V)2/3W=12Ω；

（2）由电路图知道，当S、S1 和S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡L和R2并联，且灯泡刚好正常发光，所以并联部分的电压是：U=UL =6V，通过灯泡的电流是：IL =PL/UL=3W/6V=0.5A，通过电阻R2 的电流是：I2 =U/R2=6V/10Ω=0.6A，由于并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数是：I=IL +I2=0.5A+0.6A=1.1A；

（3）当滑片P滑到b端时电路电阻最大，若闭合开关S，S1，断开S2，则电路消耗的功率最小，此时灯泡与R1 串联，电路总功率是：P=U2/R1+RL=(6V)2/200Ω+12Ω≈0.17W。