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【题目】如图所示,小灯泡标有“6V 3.6W”字样,滑动变阻器变化范围0~12Ω,电源电压和小灯泡电阻不变,S1始终闭合.求:
(1)小灯泡电阻RL是多少?
(2)当S2、S3都闭合,小灯泡正常发光,电流表示数是0.8A,则R1的电阻值是多少?通电1min整个电路电流通过做功是多少?
(3)当S2、S3都断开,P在距左端为R2总长度 时,灯泡的实际功率是多少?

【答案】
(1)解:根据P= 可得,小灯泡的电阻:

RL= = =10Ω;

答:小灯泡电阻RL是10Ω;


(2)解:当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表测干路电流,

因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,

所以,电源的电压U=6V,

由P=UI可得,通过灯泡的电流:

IL= = =0.6A,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以,通过R1的电流:

I1=I﹣IL=0.8A﹣0.6A=0.2A,

则R1= = =30Ω;

通电1min整个电路电流通过做功:

W=UIt=6V×0.8A×60s=288J;

答:R1的电阻值是30Ω,通电1min整个电路电流通过做功是288J;


(3)解:当S1闭合,S2、S3断开时,灯泡与滑动变阻器串联,

由题意可知,此时R2接入电路中的电阻:

R2′= R2= ×12Ω=2Ω,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,电路中的电流:

I′= = =0.5A,

则灯泡的实际功率:

PL=(I′)2RL=(0.5A)2×10Ω=2.5W.

答:当S2、S3都断开,P在距左端为R2总长度 时,灯泡的实际功率是2.5W.


【解析】(1)已知小灯泡的额定电压和额定功率,根据P= 求出小灯泡的电阻;(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表测干路电流,根据灯泡正常发光可知电源的电压,根据P=UI可知通过灯泡的电流,再根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的阻值,再利用W=UIt求出通电1min整个电路电流通过做功;(3)当S1闭合,S2、S3断开时,灯泡与滑动变阻器串联,根据题意求出滑动变阻器接入电路中的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出灯泡的最小功率,进一步求出灯泡实际功率的变化范围.

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