Question

【题目】如图所示，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），电阻R1=20Ω．求：
（1）灯泡的电阻；
（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开时，灯L正常发光，电源电压；
（3）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为2.4A，滑动变阻器R2的最大阻值；
（4）当开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，在1min内滑动变阻器产生的热量．

Answer 1

【答案】
（1）解：由题意知：灯泡的额定电压UL=6V，额定功率PL=3W，灯泡电阻RL= = =12Ω
（2）解：灯泡正常发光，电路电流I= = =0.5A，电阻R1与灯泡L串联，

电源电压U=I（R1+RL）=0.5A×（20Ω+12Ω）=16V

（3）解：电路电流IA=2.4A，电阻R1与R2并联，由欧姆定律得：流过电阻R1的电流I1= = =0.8A，

流过电阻R2的电流I2=IA﹣I1=2.4A﹣0.8A=1.6A，电阻R2的电阻值R2= = =10Ω

（4）解：滑片P在a、b间中点，滑动变阻器接入电路的电阻值R'2= = =5Ω，

在t=1min=60s内，滑动变阻器产生的热量Q= t= ×60s=3072J

【解析】（1）已知灯泡额定电压与额定功率，由P= 可求出灯泡电阻．（2）开关S1闭合，S2、S3都断开，电阻R1与灯泡L串联；由灯泡正常发光，根据I= 可求出电路电流；由串联电路的特点和欧姆定律可求出电源电压．（3）开关S1、S2、S3都闭合，灯泡L短路，电阻R1与R2并联，滑片P在b端时，滑动变阻器全部阻值完全接入电路，已知电路总电流，由欧姆定律与并联电路的特点可求出滑动变阻器的阻值．（4）开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，只有滑动变阻器接入电路，且接入电路的阻值是总阻值的一半，由W= t可求出滑动变阻器产生的热量．