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，其电阻不随温，滑片P从b端向a端滑过三分之一时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，发现电路消耗的总功率变化了12W。求：

（1）小灯泡正常工作的电流。

（2）小灯泡的电阻。

（3）电源电压。

（4）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。

Answer 1

【答案】(1) 0.5A； (2) 12Ω；（3）12V；（4）14W

【解析】试题分析：（1）小灯泡正常工作的电流:IL=PL/UL=3W/6V=0.5A；

（2）小灯泡的电阻:RL=UL2/PL=(6V)2/3W=12Ω，或RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω；

（3）电源电压保持不变，滑片P从b端向a端滑过三分之一时，RL与2/3R串联，由于灯正常发光，所以

电源电压U=IL（RL+2/3R）=0.5A×（12Ω+2/3×18Ω）=12V；

（4）RL与2/3R串联时的功率为:P串=UIL=12V×0.5A=6W，当开关S、S1、S2都闭合时，R0与2/3R并联，此时，P并=U2/R0+U2/（2/3R）=122/R0+122/（2/3×18Ω）=12W+6W=24W，所以，R0=24Ω，

当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值为:P最小=U2/R0+U2/R=122/24+122/18Ω=6W+8W=14W。