Question

9．如图，电源电压恒为6V，小灯泡L的额定功率是6W，滑动变阻器R的最大电阻是20Ω．灯丝的电阻随温度的变化而变化．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡正常发光．试求：
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（2）当滑动变阻器连入电路的电阻是5Ω时，电路中的电流是0.6A，此时灯泡的电阻是多少？
（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，电压表的示数是1V，通电1min，电流通过滑动变阻器所做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时，其实际电流与额定电流相等；
（2）根据串联电路的特点，求出灯泡L两端的电压，由R=$\frac{U}{I}$求解；
（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，分析电路连接，由W=UIt求解．

解答 解：（1）当滑动变阻器的滑片P位于a端时，电路中只有小灯泡接入电路，此时小灯泡正常发光，
U_灯=U=6V，
I_灯=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{灯}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
（2）当R_滑=5Ω时，I=0.5A，
U_灯'=U-U_滑=U-IR_滑=6V-0.5A×5Ω=3.5V，
R_灯=$\frac{{U}_{灯}'}{I}$=$\frac{3.5V}{0.5A}$=7Ω；
（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，其接入电路的电阻为R_b=20Ω，电压表测变阻器两端电压U_b=1V，
由W=UIt可得，通电1min，电流通过滑动变阻器所做的功：
W=U_bI_bt=$\frac{{U}_{b}^{2}t}{{R}_{b}}$=$\frac{（1V）^{2}×1×60s}{20Ω}$=3W．
答：（1）小灯泡正常发光时的电流是1A；
（2）当滑动变阻器连入电路的电阻是5Ω时，电路中的电流是0.6A，此时灯泡的电阻是7Ω；
（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，电压表的示数是1V，通电1min，电流通过滑动变阻器所做的功是3W．

点评 本题考查的是串联电路的规律运用，要掌握欧姆定律及电功的公式，理解用电器正常工作时的特点．