Question

（2015•泰安）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V  1.5W”的字样，滑动变阻器R₁的阻值变化范围为0～70Ω，定值电阻R₂的阻值为30Ω．求：

（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？

（2）当S₁、S₂和S₃都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数为多少？

（3）保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小？最小电功率为多少？

　

 

Answer 1

           解：（1）小灯泡正常发光时的阻值为：R_L===6Ω；

（2）当S₁、S₂和S₃都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，R₂与L并联，小灯泡L恰好正常发光，此时并联电路两端电压为U=U₂=U_L=3V

小灯泡中的电流I_L===0.5A，

电阻R₂中的电流为I₂===0.1A，

电流表串联在干路上，则其示数为：I=I_L+I₂=0.5A+0.1A=0.6A；

（3）保证电流表有示数时，当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关S₂断开，S₁S₃都闭合时，R₁和R₂串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小；

最小功率为P_min===0.09W．

答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为6Ω；

（2）当S₁、S₂和S₃都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数为0.6A；

（3）保证电流表有示数时，当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关S₂断开，S₁S₃都闭合时，R₁和R₂串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小；

最小电功率为0.09W．