Question

【题目】（7分）如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样.（设灯泡的电阻不变）

（1）当S闭合，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？

（2）闭合S，调节滑动变阻器，求通电10min电路消耗的最少电能是多少？

Answer 1

【答案】（1）12Ω（2）2700J

【解析】试题分析：（1）灯泡正常发光时，电路中的电流I=IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，此时变阻器两端的电压UR=U-UL=12V-6V=6V，变阻器接入电路中的阻值R=UR/I=6V/0.5A=12Ω；(2)灯泡的阻值RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路消耗的功率最小，同样时间内消耗的电能最少；通电10min电路消耗的最少电能：W最少=U2t/（RL+R最大）=2700J。